Автор: Дайнеко В.А.  

Теги: электротехника   электрические машины и аппараты   электронно-и аппаратостроение   электроника   электрооборудование   руководство по ремонту  

ISBN: 978-985-503-700-3

Год: 2017

Похожие

Ремонт электрооборудования промышленных предприятий

Электрослесарь по ремонту электрических машин

Ремонт трансформаторов.

Типовые расчеты по электрооборудованию

Текст 
                    В. А . Дайнеко
ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА
И ОБСЛУЖИВАНИЯ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Допущено Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для учащихся
учреждений образования, реализующих образовательные программы
профессионально-технического образования
по специальности «Техническая эксплуатация электрооборудования»
МИНСК
РИПО
2017


У Д К 621.31(075)
ББК 31.26я722
Д12
Автор:
заведующий кафедрой «Электрооборудование сельскохозяйственных
предприятий» УО «Белорусский государственный аграрный технический
университет», кандидат технических наук, доцент В. А . Дайнеко.
Рецензенты:
цикловая комиссия специальных дисциплин филиала Белорусского
национального технического университета «Минский государственный
политехнический колледж» (Е. Ф. Тозик)\
заведующий кафедрой «Электроснабжение» Белорусского национального
технического университета, кандидат технических наук, доцент
В. Б . Козловская.
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее
части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образо­
вания Республики Беларусь.
Дайнеко, В, А.
Д12
Технология ремонта и обслуживания электрооборудования : учеб, по ­
собие/ В. А.Дайнеко.
-
Минск : РИГТО, 2017.
— 375с., [16]л.ил.:ил.
ISBN 978-985-503-700 -3 .
Учебное пособие содержит сведения по устройству, правилам технической экс­
плуатации и ремонту оборудования трансформаторных подстанций, силового элек­
трооборудования, контрольно-измерительных приборов, осветительных установок,
пускозащитной аппаратуры, фотоэлектрических и ветроэнергетических электро­
станций, частотно-регулируемых электроприводов и устройств силовой электроники
и другого оборудования.
Предназначено для учащихся учреждений профессионально-технического обра­
зования по специальности «Техническая эксплуатация электрооборудования».
УДК 621.31(075)
ББК 31.26я722
ISBN 978-985-503 -700-3
©Дайнеко В.А ., 2017
© Оформление. Республиканский институт
профессионального образования, 2017


ПРЕДИСЛОВИЕ
ooo<xkx>o<xx><><x>o<>o<xx><x><>o<><><><>o<x ><>o<><><>o<><><x>o<><>x ><x>«<><>o<>oo<>o<><x>
От правильной технической эксплуатации и организации ре­
монта зависят надежность оборудования, эффективность произ­
водства, безопасность производственного персонала и всех про­
изводственных и вспомогательных объектов предприятия или
организации.
Основные причины отказов электрооборудования — низкое
качество технического обслуж ивания и ремонта, несоблюдение
графиков ремонта, нарушение правил эксплуатации оборудова­
ния и несоблюдение требований нормативных документов и ин­
струкций.
Важная роль в грамотной эксплуатации и качественном ре­
монте современного электрооборудования отводится квалифици­
рованным электромонтерам, имеющим специальную подготовку
для работы в современных условиях.
При изучении учебной дисциплины учащиеся должны по­
лучить сведения об устройстве и правилам технической эксплуа­
тации оборудования трансформаторных подстанций, силового
электрооборудования,
контрольно-измерительных
приборов,
осветительных установок, аппаратов управления и защиты; све­
дения об основных методах контроля и испытаний кабельных и
воздушных линий, силовых трансформаторов, электродвигателей
а также об устройстве и технической эксплуатации фотоэлек­
трических и ветроэнергетических электростанций, частотно­
регулируемых электроприводов и устройств силовой электрони­
ки и другого оборудования.
Учебное пособие построено на основе действующих в Респуб­
лике Беларусь нормативных документов, Правил технической
эксплуатации электроустановок, Правил устройства электроуста­
3


новок, Правил техники безопасности при эксплуатации электро­
установок.
Учебное пособие предназначено для учащихся учреждений
профессионально-технического образования по специальности
«Техническая эксплуатация электрооборудования». Может быть
использовано специалистами, занятыми практической эксплуа­
тацией действующих электроустановок.
Предисловие


1. ДОПУСКИ, ПОСАДКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ
ИЗМЕРЕНИЯ
<хххххххх>оооо<ххх>оо<х>о<ххх>оооо<хххх>офо<х>оо<х>о<х>фооо<хх>оооооо
1.1. Качество продукции
Качество продукции — это совокупность свойств продукции,
обусловливающих ее способность удовлетворять определенные
потребности в соответствии с ее назначением.
Качество продукции является одним из важнейших показате­
лей деятельности организации и зависит от многих факторов: тех­
нических, производственных, экономических и организационных.
На качество продукции влияют точность изготовления по
размерам и форме, точность сборки, выбор средств контроля, а
также опыт работы и знания персонала.
1.2 . Погрешности при изготовлении деталей
и сборке машин
Виды погрешностей: погрешности размеров, геометрической
формы, взаимного расположения поверхностей, измерений и по­
грешности, связанные с чистотой обработки (шероховатостью).
Погрешности возникают из-за неточности изготовления обо­
рудования и приспособлений. Другими источниками погрешно­
стей являются упругие деформации режущих инструментов, не­
однородность материала, нарушение режимов обработки деталей,
колебания припуска на механическую обработку.
1.3 . Взаимозаменяемость и ее виды
Взаимозаменяемость —свойство конструкции составной ча­
сти изделия, обеспечивающее возможность ее применения вместо
5


другой без дополнительной обработки, с сохранением заданного
качества изделия, в состав которого она входит.
Функциональная взаимозаменяемость возможна, если все па­
раметры качества деталей находятся в пределах допусков. Взаи­
мозаменяемые детали должны быть одинаковыми по форме, раз­
мерам, твердости, химическим, электротехническим свойствам.
Полная взаимозаменяемость предполагает способ конструи­
рования и изготовления деталей, при котором любая деталь из
партии ставится на место сборки.
Неполная взаимозаменяемость требует сортировки деталей по
группам с последующей их подгонкой или доработкой.
Унификация — объединение, приведение чего-либо к едино­
образию, к единой форме или системе.
Нормализация — установление единых норм и требований в
отношении типов, параметров, технических условий на детали,
узлы и агрегаты.
Стандартизация —деятельность, направленная на достиже­
ние оптимальной степени упорядочения в определенной области
посредством установления положений для всеобщего и много­
кратного применения.
1.4 . Основные понятия о допусках и посадках
Долговечность, надежность, точность и другие эксплуатаци­
онные показатели механизмов и машин зависят от правильно­
сти выбора посадок, допусков и от шероховатости поверхностей.
В собранном изделии отклонения размеров, формы влияют на
взаимное расположение деталей. Эти отклонения суммируются и
влияют на качество собранных узлов и механизма в целом.
Единая система допусков и посадок регламентируется
ГОСТ 25346-2013 . В соответствии с данным стандартом размер­
ный элемент —это геометрическая форма, определяемая линей­
ным или угловым размером. Размерными элементами могут быть
цилиндр, сфера, две параллельные противолежащие плоскости.
Действительный размер — размер присоединенного полного
элемента. Действительный размер получают путем измерения.
Присоединенный полный элемент —полный элемент правиль­
ной формы, присоединенный (совмещенный) к выявленному
полному элементу при соблюдении согласованных условий.
).Допуски, посадки и технические измерения
6


1.4. Основные понятия о допусках и посадках
Номинальныйразмер —размер геометрического элемента иде­
альной формы, определенной чертежом. Номинальный размер
используют для расчета предельных размеров путем сложения с
верхним или нижним предельным отклонением.
Предельные размеры — два предельно допустимых размера
элемента, между которыми должен находиться (или которым мо­
жет быть равен) действительный размер (рис. 1.1). Наибольший
предельный размер — наибольший допустимый размер элемента.
Наименьший предельный размер — наименьший допустимый раз­
мер элемента.
Рис. 1.1. Предельные размеры:
1 — интервал допуска; 2 —правило знаков для отклонений;
а — номинальный размер; b —верхний предельный размер;
с - нижний предельный размер; d - верхнее предельное
отклонение; е — нижнее предельное отклонение (в данном
случае оно является и основным отклонением);/- допуск
Отклонение — разность между значением и опорным значе­
нием. Предельное отклонение — верхнее или нижнее ^предельное
отклонение от номинального размера. Верхнее предельное откло­
нение — алгебраическая разность между верхним предельным
размером и номинальным размером. Нижнее предельное отклоне­
ние —алгебраическая разность между нижним предельным раз­
мером и номинальным размером. Основное отклонение —предель­
ное отклонение, определяющее расположение интервала допуска
относительно номинального размера.
7


Дельта-поправка (А) —поправка, прибавляемая к таблично­
му значению отклонения для получения основного отклонения
внутреннего размерного элемента.
Допуск —положительное число; он может быть определен как
разность между верхним и нижним предельными отклонениями.
Допуск также может быть определен как разность между верхним
и нижним предельными размерами.
Пределы допуска — установленные значения, определяющие
верхнюю и нижнюю границу допустимых значений.
Стандартный допуск —допуск, установленный системой до­
пусков на линейные размеры.
Квалитет —группа допусков на линейные размеры, характе­
ризующаяся общим обозначением.
Интервал допуска — совокупность значений размера между
пределами допуска, включая эти пределы; заключен между верх­
ним и нижним предельными размерами. Интервал допуска опре­
деляется значением допуска и его расположением относительно
номинального размера.
Класс допуска —сочетание основного отклонения и квалитета.
Ниже приведены термины, связанные с посадками.
В соединении двух деталей, входящих одна в другую, разли­
чают отверстие и вал.
Вал (d) — термин, условно применяемый для обозначения
наружных элементов деталей.
Отверстие (D) —термин, условно применяемый для обозна­
чения внутренних элементов деталей (рис. 1.2).
1. Допуски, посадки и технические измерения
ш
ш
ж
5
Чз
Рис. 1.2. Графическое пояснение терминов (на примере отверстия)
Зазор — разность между размерами отверстия и вала, ког­
да диаметр вала меньше диаметра отверстия. Наименьший за­
8


1.5. Точность обработки и шероховатость поверхности
зор —разность между нижним предельным размером отверстия
и верхним предельным размером вала. Наибольший зазор —раз­
ность между верхним предельным размером отверстия и нижним
предельным размером вала.
Натяг — разность размеров отверстия и вала до сборки,
когда диаметр вала больше диаметра отверстия. Наименьший на­
тяг —разность между верхним предельным размером отверстия
и нижним предельным размером вала. Наибольший натяг —раз­
ность между нижним предельным размером отверстия и верхним
предельным размером вала.
Посадка — соединение наружного размерного элемента и
внутреннего размерного элемента (отверстия и вала), участвую­
щих в сборке. Посадка с зазором — посадка, при которой в соеди­
нении отверстия и вала всегда образуется зазор, т. е. нижний
предельный размер отверстия всегда больше или равен верхнему
предельному размеру вала. Посадка с натягом —посадка, при ко­
торой в соединении отверстия и вала всегда образуется натяг,
т. е. верхний предельный размер отверстия меньше или равен
нижнему предельному размеру вала. Переходная посадка— посад­
ка, при которой в соединении отверстия и вала возможно полу­
чение как зазора, так и натяга.
1.5 . Точность обработки и шероховатость
поверхности
Точность геометрических параметров деталей характеризует­
ся не только точностью размеров их элементов, но и точностью
формы и взаимного расположения поверхностей.
Для нормирования и количественной оценки отклонений
формы и расположения поверхностей введены следующие по­
нятия:
•реальная поверхность — поверхность, ограничивающая де­
таль и отделяющая ее от окружающей среды;
• номинальная поверхность — идеальная поверхность, номи­
нальная форма которой задана чертежом или другой технической
документацией;
• базовая поверхность — поверхность, имеющая форму но­
минальной поверхности и служащая базой для количественной
оценки отклонения формы реальной поверхности.
9


I. Допуски, посадки и технические измерения
Отклонением формы называется отклонение формы реаль­
ной поверхности от формы номинальной поверхности. Допуском
формы называется наибольшее допускаемое значение отклонения
формы.
Поле допуска формы —это область в пространстве или на пло­
скости, внутри которой должны находиться все точки реальной
поверхности или реального профиля в пределах нормируемого
участка.
Поверхности деталей после механической обработки имеют
неровности. Совокупность всех неровностей на базовой длине
называется шероховатостью. Шероховатость поверхности обо­
значается специальными знаками и надписями (рис. 1.3).
Полка знака
Способ обработки поверхности
и (или) другие дополнительные
указания
~г
Базовая длина по ГОСТ 2789-73
тГ
777777777777^
Параметр (параметры) шероховатости
по ГОСТ 2789-73
Условное обозначение
направления неровностей
Рис. 1.3. Обозначение шероховатости:
\ Г —вид обработки не устанавливается; V —поверхность должна
быть образована удалением слоя материала; ^ —поверхность
должна быть образована без удаления слоя материала
Все отклонения формы и расположения подразделяются на
отклонения и допуски формы; отклонения и допуски расположе­
ния; суммарные отклонения и допуски.
Для каждого вида допуска формы и расположения установ­
лено 16 степеней точности, а в пределах одной степени - три
уровня относительной точности —А, В, С.
Независимый допуск устанавливается из функционального
назначения детали или соединения, и величина его не зависит от
действительных отклонений поверхностей.
Зависимым называется допуск формы или расположения, ми­
нимальное значение которого указывается в чертежах и которое
допускается превышать на величину, соответствующую отклоне-
10


—
<o»oacoooooaow
1.5. Точность обработки и шероховатость поверхности
нию действительного размера детали от наибольшего предельного
размера вала или наименьшего предельного размера отверстия.
Шероховатость поверхности, достижимая при различных ви­
дах обработки, приведена в таблице.
Точность и качество поверхностей
при разных методах обработки
Вид обработки
Квалитет
Строгание
чистовое
10
тонкое
7-8
Фрезерование
торцовое
чистовое
10
тонкое
7-8
Фрезерование цилин-
дрическое
чистовое
9
тонкое
7-8
Точение
чистовое
10
тонкое
7-8
Растачивание
чистовое
9
тонкое
7-8
Зенкерование
7-8
Подрезка торцов
чистовая
9
тонкая
7-8
Нарезание резьбы
наружной
резцом, плашкой, леркой
8g
гребенкой
6g
фрезерованием
4h
накатыванием
4h
Нарезание резьбы
внутренней
метчиком, резцом
6H
фрезерованием
6H
шлифованием
4Н
Обработка зубьев
колес
строганием, фрезерованием
8-9
фрезерованием
7-8
червячной фрезой
6-7
шевингованием
5-6
шлифованием,
притиркой и обкатыванием
4-5
Анодно-механическая
обработка
чистовая
8
тонкая
5-6
Электрохимическая
размерная обработка
чистовая
9
тонкая
7-8
Электроискровая
обработка
чистовая
7
тонкая
5-6
11


1.Допуски, посадки и технические измерения
Окончание таблицы
Вид обработки
Квалитет
Ультразвуковая об­
работка (отверстий,
углублений)
чистовая
6-7
Шабрение
чистовое
7
тонкое
5-6
Развертывание
чистовое
7
тонкое
5-6
Протягивание
чистовое
7
тонкое
5-6
Шлифование плоское чистовое
7
тонкое
5-6
Шлифование цилин­
дрическое
Наружное:
чистовое
6
тонкое
4-5
Внутреннее:
чистовое
6
тонкое
4-5
Притирка
чистовая
5
тонкая
3-4
Полирование
чистовое
5
тонкое
3-4
Хенингование
чистовое
6
тонкое
4-5
Суперфиниширование чистовое
4
тонкое
2-3
1.6. Технические измерения
Измерением называется нахождение физической величины
опытным путем с помощью специальных технических средств.
Измерение может быть прямое, косвенное, абсолютное и отно­
сительное.
При прямом измерении искомое значение измеряемой вели­
чины находят непосредственно из опытных данных.
При косвенном измерении определяют величины, позволяю­
щие найти искомую величину, находящуюся в определенной за­
висимости с измеряемыми. Например, измерив длину окружно­
сти вала, можем найти его диаметр.
12


1.6. Технические измерения
Minin' 1 .................... .............................. * ---------- -— ------------- —
----- -- ------------- — -----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Абсолютное измерение основано на прямом измерении одной
или нескольких основных величин.
Относительное измерение —измерение величины по отноше­
нию к одноименной, принятой за исходную или играющую роль
единицы.
По способу получения значений измеряемых величин разли­
чают метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.
К измерительным средствам относятся измерительные
инструменты и приборы. По методу измерения контрольно­
измерительные инструменты делятся на следующие группы:
штриховые меры длины и штангенинструменты; плоскопарал­
лельные концевые меры; калибры; инструменты для измерения
углов.
Штриховые инструменты предназначены для отсчета изме­
ряемой величины непосредственно по нанесенной на них шка­
ле с миллиметровыми делениями. К ним относятся металличе­
ские складные метры и линейки, рулетки, штангенинструменты.
К этой же группе можно отнести микрометрические инструмен­
ты, а также индикаторы.
Штангенциркули изготовляют с пределами измерений 0—125,
0-200, 0-320, 0-500 , 250-710, 320-1000, 500-1400 и 800-2000 мм
с величиной отсчета 0,1 и 0,05 мм. Они служат для измерения
наружных и внутренних размеров (рис. 1, вклейка). Ш танген­
циркуль состоит из штанги / с неподвижными губками 2, под­
вижной рамки с подвижными губками 3, стопорного винта 4 и
плоской пружины, притягивающей подвижную рамку к штанге.
На штанге нанесена основная шкала с миллиметровыми деле­
ниями. На подвижной рамке нанесена нониусная (вспомогатель­
ная) шкала 5 длиной 19 мм, которая разделена на десять равных
частей (одно деление этой шкалы равно 1,9 мм). Ш тангенциркуль
имеет глубиномер 6.
Штангенциркуль с цифровой шкалой (см. рис. 1, г, вклейка)
позволяет измерять наружные и внутренние размеры деталей с
точностью до сотых долей миллиметра.
Микрометры служат для измерений наружных размеров с
точностью до 0,01 мм. При токарных работах для измерения
наружных размеров заготовок и деталей чаще применяются ми­
крометр гладкий (рис. 2, вклейка) и резьбовой микрометр со
вставками.
13


1. Допуски, посадки и технические измерения
Индикаторы предназначены для относительных или сравни­
тельных измерений. Их используют для проверки на точность
узлов токарного станка, установки предварительно обработанных
деталей, проверки биения, овальности, конусности цилиндриче­
ских поверхностей. Индикаторы выпускают часового и рычажно­
го типа, но наиболее широкое применение получили индикаторы
часового типа с ценой деления 0,01 и 0,001 мм (рис. 1.4).
1
2
3
4
5
6
Рис. 1.4. Индикатор часового типа: 1 - головка; 2 - корпус;
3 - стопор ободка; 4 - циферблат; 5 —ободок;
6 - стрелка; 7 - указатель полных чисел оборотов;
8 - гильза; 9 - стержень; 10 —наконечник; 11 - шарик
Калибры являются основным измерительным инструментом
для проверки размеров, форм и относительного расположения
частей изделий. В производстве применяются предельные кали­
бры (рис. 1.5), которые имеют наибольший и наименьший пре­
дельные размеры. В соответствии с этими размерами они имеют
две измерительные поверхности проходной й непроходной частей.
Для проверки отверстий используются калибры-пробки, а для
валов - калибры-скобы. Конусные калибры (втулки и пробки)
применяют для контроля конических валов и отверстий.
■ Резьбовые калибры - пробки и кольца - служат для контро­
ля предельных размеров среднего приведенного диаметра резь­
бы, который рассчитывается с учетом допускаемых отклонений
14


1.6 . Технические измерения
по шагу резьбы, углу профиля и собственно среднему диаметру
резьбы.
Рис. 1.5. Предельные калибры: а - скоба нормальная односторонняя;
б - предельная двухсторонняя; в - предельная односторонняя;
г —регулируемая; д —предельная цилиндрическая
двухсторонняя пробка; е —резьбовая предельная двухсторонняя
пробка; ж —проходное кольцо; з —непроходное резьбовое кольцо
Для проверки и измерения углов применяются угломеры —
простые и универсальные (рис. 1.6). Простой угломер состоит из
металлической линейки и транспортира, на дуге которого нане­
сены градусные деления. Этим угломером можно измерить углы
от 0 до 180° с точностью ±30'. Универсальный угломер служит
для измерения углов от 0 до 360° с точностью 5’.
Рис. 1.6. Угломер: 1 —угольник;
2 —неподвижная линейка;
3 - нониус; 4 —полудиск;
5 - зажим; 6 —микрометрический
винт; 7 —подвижная л инейка
15


Уровни используют для определения отклонений поверхности
от горизонтального или вертикального положения. Они бывают
простые и рамные (рис. 1.7).
J. Допуски, посадки и технические измерения
б
Рис. 1.7. Уровни: а —простой; б —рамный: 1 —корпус;
2 —продольная ампула; 3 —поперечная ампула (цена деления 0,02 мм)
1. Раскройте сущность понятия «качество продукции». Какие факто­
ры влияют на качество изготовления изделий?
2. Назовите виды и источники погрешностей при изготовлении дета­
л ей и сборке машин.
3. Дайте определение понятия «взаимозаменяемость». Назовите виды
взаимозаменяемости.
4. Дайте определения понятий «стандартизация», «нормализация»,
«унификация».
5. Раскройте сущность понятий «действительный размер», «предель­
ный размер», «номинальный размер».
6. Дайте определения понятий «посадка», «зазор», «натяг».
7. Как нормируются точность обработки и шероховатость поверхности?
В. Что называется техническим измерением? Охарактеризуйте пря­
мое, косвенное, абсолютное и относительное измерения.
9. Перечислите основные измерительные инструменты и приборы
дл я технических измерений. Объясните их назначение и устройство.
16


2. ОБШИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕХНИЧЕСКОЙ
МЕХАНИКИ
оо<х><х>оо<ххххх><>о<><><хх><><х><х><><><х><хххх><>оо<>о<>о<х>о<>о<><х>ооо<><><><><><><>
2.1 . Кинематика механизмов
Техническая механика - это наука об общих законах меха­
нического движения и применения их в современной технике.
Техническая механика состоит из двух частей: теоретической
и прикладной. Первая часть посвящена изучению теоретических
основ механического движения, вторая — использованию поло­
жений теоретической механики для практических целей: про­
ектирования механизмов, расчета деталей машин, строительных
конструкций и сооружений.
Перемещение одних тел или частей тела относительно других
называется механическим движением. Раздел механики, изуча­
ющий механическое движение на основании законов геометрии,
называют кинематикой.
Механизм —система деталей, предназначенная для преобра­
зования одного вида движения в другой. Если в преобразовании
движения участвуют жидкие или газообразные тела, механизм
называется соответственно гидравлическим или пневматиче­
ским.
Различают механизмы плоские, у которых точки звеньев опи­
сывают траектории, лежащие в параллельных плоскостях, и про­
странственные. Распространены механизмы, преобразующие вра­
щательное движение в поступательное и наоборот (кривошипно­
шатунный, кулачковый, винтовой, кулисный, эксцентриковый,
реечный и др.).
Звено механизма — одно или несколько неподвижно соеди­
ненных относительно друг друга твердых тел, входящих в состав
механизма. Различают звенья ведущие и ведомые.
17


Кинематическая пара — соединение двух звеньев механизма,
допускающее их относительное движение (например, шарнирная
пара, ползун и направляющая, зубчатое зацепление).
Связанная система звеньев механизма, образующих между
собой кинематические пары, называется кинематической цепью.
Машина —это устройство, выполняющее механические дви­
жения в целях преобразования энергии, обработки материалов
и т. п. Различают машины энергетические, преобразующие меха­
ническую энергию в другие виды и наоборот, и рабочие (техноло­
гические), преобразующие форму, свойства, положение материала,
обрабатываемого предмета. Транспортные машины преобразуют
положение перемещаемого предмета, материала.
2.2 . Механические передачи
Каждая передача характеризуется передаточным отношением
или передаточным числом.
Передаточное отношение определяется как отношение угло­
вой частоты вращения колес или их диаметров.
Передаточное число —отношение числа зубьев колеса к числу
зубьев шестерни в зубчатой передаче; числа зубьев колеса к чис­
лу заходов червяка в червячной передаче; числа зубьев большой
звездочки к числу зубьев малой - в цепной передаче; диаметра
большого шкива или катка к диаметру меньшего — в ременной
или фрикционной передаче.
Величина передаточного числа в червячной передаче может из­
меняться от 1до 1000, но обычно бывает в пределах 10-80 . Пере­
даточное отношение фрикционной передачи определяется как от­
ношение угловой частоты вращения колес или их диаметров:
i= со(ю2=d2/Це),
где Юр ©2—угловая частота вращения йедущего и ведомого колес;
dv d2 - диаметры ведомого и ведущего колес; е = 0,92...0,99 —ко­
эффициент, учитывающий скольжение.
В электроприводах наибольшее распространение получи­
ли механические передачи вращательного движения, которые
по принципу действия делятся на передачи трением (ременные,
фрикционные) и зацеплением (зубчато-ременные, цепные, чер­
вячные) (рис. 2.1).
2. Общие сведения из технической механики
18


2.2 . Механические передачи
е
Рис. 2.1. Типы передач: а - фрикционная; б —зубчатая
с внутренним зацеплением; в —зубчатая коническая;
г - червячная; д - цепная; е - ременная
Ременная передача — механическая передача вращательного
движения при помощи натянутого приводного ремня, перекину­
того через шкивы, закрепленные на валах. Различают плоско- и
клиноременные передачи, а также передачи с зубчатым ремнем.
Нагрузка передается силами трения, возникающими между шки­
вами и ремнем при его натяжении. Ременные передачи применя­
ют преимущественно в тех случаях, когда по условиям конструк­
ции валы расположены на значительных расстояниях. Мощность
ременных передач обычно не превышает 50 кВт.
Плоскоременные передачи по конструкции бывают открытые
с параллельными валами, вращающимися в одну сторону, и пег
рекрестные, с вращением в противоположные стороны.
19


2. Общие сведения из технической механики
По конструкции шкива ременные передачи бывают со сту­
пенчатыми шкивами, что позволяет изменять частоту вращения
ведомого вала при постоянной частоте ведущего вала.
Для обеспечения автоматического натяжения ремня по мере
его вытягивания применяют передачи с натяжными роликами,
которые натягивают ремень с помощью груза, подвешенного на
рычаг. Встречаются конструкции, когда натягивание ремня про­
исходит автоматически под действием силы тяжести электродви­
гателя, размещенного на качающейся плите.
Клиноременные передачи по сравнению с плоскоременными
имеют более высокую надежность и компактность, дают возмож­
ность получать большее передаточное отношение, могут приме­
няться при относительно небольших межосевых расстояниях,
позволяют увеличивать тяговые способности благодаря клино­
вой форме ремня. При больших диаметрах шкивов применяются
кордтканевые клиновые ремни, а при малых диаметрах шкивов и
высоких скоростях — кордшнуровые. Максимальный угол охвата
шкива 120°.
Зубчато-ременные передачи сочетают преимущества плоскоре­
менной и зубчатой передач. На рабочей поверхности ремней име­
ются зубья, которые входят в зацепление с зубьями на шкивах.
Зубчатые ремни устанавливают без предварительного натяже­
ния. Они работают без скольжения и бесшумно, более компак­
тны. Ремень изготовляют из эластичной маслостойкой резины
или пластмассы и армируют стальными проволочными тросами
или полиамидным кордом.
У фрикционной передачи ведомый элемент приводится в дви­
жение силами трения. Различают фрикционные передачи с нере­
гулируемыми и регулируемыми передаточными отношениями. О д ни м
из простейших типов фрикционной передачи с регулируемым
передаточным отношением является лобовой вариатор. Д ля повы­
шения долговечности и снижения потерь на трение используют
нажимные устройства, в которых усилие прижатия изменяется
пропорционально передаваемой нагрузке.
Достоинство фрикционных передач — простота и бесшум­
ность работы. Однако по сравнению с зубчатой передачей они
имеют гораздо меньшую несущую способность. Фрикционные
передачи неприменимы в конструкциях, от которых требуется
жесткая кинематическая связь, не допускающая проскальзыва­
ния или накопления ошибок взаимного положения валов. При
20


т т ш »T»Qfinoocoriniii -i nrifinnririi -inTi -n,ii -ff iTii rri -! -
больших мощностях в этих передачах трудно обеспечить необхо­
димую силу прижатия катков.
Цепная передача - механизм для передачи вращения между
параллельными валами при помощи жестко закрепленных на ва­
лах зубчатых колес-звездочек, через которые перекинута замкну­
тая приводная цепь.
Цепные передачи применяют при значительных межосевых
расстояниях, а также для передачи движения от одного ведущего
вала нескольким ведомым в тех случаях, когда зубчатые переда­
чи неприменимы, а ременные недостаточно надежны. Эти пере­
дачи очень широко распространены в сельскохозяйственных и
различных транспортных машинах и относятся к механическим
передачам с гибкой связью. Цепные передачи выполняют как по­
нижающими, так и повышающими. В качестве приводных наибо­
лее широкое применение нашли роликовые и зубчатые цепи.
Зубчатая передача —трехзвенный механизм, в котором два
подвижных звена являются зубчатыми колесами (или колесом и
рейкой, червяком), образующими с неподвижным звеном (кор­
пусом, стойкой) вращательную или поступательную пару. Раз­
л и ч аю т зубчатые передачи цилиндрические, конические, гипоидные,
волновые и др.
Два сопряженных зубчатых колеса передачи образуют зуб­
чатую пару. Ведущее зубчатое колесо — колесо передачи, кото­
рое сообщает движение парному зубчатому колесу. Ведомое —это
зубчатое колесо, которому сообщает движение парное зубчатое
колесо. Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев на­
зывается шестерней, а с большим числом —колесом. При одина­
ковом числе зубьев колес передачи шестерней называют ведущее
колесо, а колесом —ведомое. В обозначениях индекс 1 принимают
для величин, относящихся к шестерне, индекс 2 —для величин,
относящихся к колесу, например число зубьев —ztz2-
2.3 . Механизмы, преобразующие движение
Механическая энергия многих машин-двигателей обычно
представляет собой энергию вращательного вала. В некоторых
механизмах рабочим органам необходимо сообщить поступатель­
ное или возвратно-поступательное движение. В подобных слу­
чаях применяют механизмы, преобразующие движение. К ним
2.3 . Механизмы, преобразующие движение
21


2. Общие сведения из технической механики
относятся зубчато-реечный, винтовой, кривошипно-шатунный,
кулисный и кулачковый механизмы.
Зубчато-реечный механизм (рис. 2.2)
состоит из зубчатого цилиндрического колеса
и зубчатой рейки — планки с нарезанными
на ней зубьями. Такой механизм можно
использовать для различных целей: вращая
зубчатое
колесо на
неподвижной оси,
перемещать поступательно рейку (например,
в реечном домкрате, в механизме подачи
Рис. 2.2. Зубчато-
сверлильного станка); обкатывая колесо по
реечный механизм неподвижной рейке, перемещать ось колеса
относительно рейки (например, при осуществ­
лении продольной подачи суппорта в токарном станке).
Для преобразования вращательного движения в поступательное
часто используют механизм, основными частями которого являются
винт и гайка. Такой механизм (рис. 2.3, а ~в) применяют в различных
конструкциях: а —гайка (внутренняя резьба нарезана в корпусе) не­
подвижна, винт вращается и одновременно поступательно переме­
щается; б — гайка неподвижна, винт вращается и одновременно по­
ступательно перемещается с салазками. Салазки шарнирно соедине­
ны с винтом и могут совершать возвратно-поступательное движение
в зависимости от направления движения винта по направляющим);
в —винт закреплен так, что может лишь вращаться, а гайка (в данном
случае салазки) лишена возможности вращаться, так как ее ниж няя
(или другая) часть установлена между направляющими. В этом слу­
чае гайка (салазки) будет перемещаться поступательно.
в
Рис. 2.3. Винтовой механизм
22


2.3 . Механизмы, преобразующие движение
Кривошип —звено кривошипного механизма (рис. 2.4), которое
может совершать полный оборот вокруг неподвижной оси. Криво­
шип (рис. 2.4, а) имеет цилиндрический выступ - шип 1, ось кото­
рого смещена относительно оси вращения кривошипа на расстоя­
ние г, которое может быть постоянным или регулируемым. Более
сложным вращающимся звеном кривошипного механизма является
коленчатый вал (рис. 2.4, б). Эксцентрик (рис. 2.4, в) - диск, на­
саженный на вал с эксцентриситетом, т. е. со смещением оси диска
относительно оси вала. Эксцентрик можно рассматривать как кон­
структивную разновидность кривошипа с малым радиусом.
Рис. 2.4. Кривошипный механизм
Кривошипно-шатунный механизм —один из самых распрост­
раненных механизмов преобразования движения. Его применяют
как для преобразования вращательного движения в возвратно­
поступательное (например, поршневые насосы), так и для преоб­
разования возвратно-поступательного во вращательное (напри­
мер, двигатели внутреннего сгорания).
Кулиса / — звено (деталь) кулисного механизма (рис. 2 .5), снаб­
женное прямолинейной или дугообразной прорезью, в которой пе­
ремещается небольшой ползун —кулисный камень 2. Кулисный ме­
ханизм - рычажный механизм, преобразующий вращательное или
качательное движение в возвратно-поступательное и наоборот.
Рис. 2.5. Кулисный механизм
23


2. Общие сведения из технической механики
Кулачковые механизмы (рис. 2 .6) - преобразующий меха­
низм, изменяющий характер движения.
а
б
Рис. 2.6. Кулачковый механизм: I - кулачок; 2 —плунжер (шток);
3 —ролик; 4 —рычаг; 5 - пружина
В машиностроении широко распространены кулачковые ме­
ханизмы, преобразующие вращательное движение в возвратно­
поступательное (см. рис. 2 .6, а, в) и возвратно-качательное (см.
рис. 2 .6, б).
2.4 . Детали машин
Вал —деталь машины, передающая крутящий момент и под­
держивающая вращающиеся части машины. Различают валы
прямые (гладкие и ступенчатые), коленчатые, валы-шестерни и
другие, а также гибкие валы и торсионы (передают только крутя­
щий момент). Вал, передающий вращение, называется ведущим, а
получающий вращение —ведомым.
Ось —деталь машины или механизма для поддержания вра­
щающихся частей, не передающая полезного крутящего момента.
Различают вращающиеся и неподвижные оси.
Подшипник —опора для цапфы вала или вращающейся оси.
Различают подшипники качения (тела качения - шарики или ро­
лики - расположены между внутренним и наружным кольцами)
и скольжения (втулка-вкладыш, вставленная в корпус машины).
Редуктор —зубчатая, в том числе червячная или гидравличе­
ская, передача, предназначенная для изменения угловых скоро­
стей и вращающих моментов.
24


2.4 . Детали машин
*e w »edeow o0o»o»ooooooo&>ooooQO oo»eooo »ooo»oooooeooooooweo&>ooooooooee"5»ooooo»ooo4oooeco»ooooo »oo<>oo»6»oooe<»x>ooo<>ooo0o<K<oo9oe6»o»oo<e»ooo6O»»»>oe®>ooooo»eo»
Редукторы имеют постоянное передаточное число и в зави­
симости от общего передаточного отношения могут выполняться
одно- и многоступенчатыми.
Коробка передач — многозвенный механизм, в котором сту­
пенчатое изменение передаточного отношения осуществляется
при переключении зубчатых передач, размещенных, например, в
отдельном корпусе (коробке). Применяются в силовых передачах
транспортных машин.
Для соединения валов, исполнительных механизмов с вала­
ми двигателей или редукторов применяют муфты. Они могут
использоваться для управления исполнительным механизмом —
его включением или выключением (управляемые муфты), для
предохранения машин от перегрузок (предохранительные муф­
ты), устранения несоосности валов (компенсирующие муфты),
уменьшения динамических нагрузок (упругие муфты) и в других
целях.
В электрических и гидравлических муфтах используют прин­
цип сцепления за счет электромагнитных и гидродинамических
сил. Наиболее широко применяемые механические муфты уни­
фицированы. Основной характеристикой муфты является значе­
ние вращающего момента, на передачу которого она рассчитана.
Для соединения строго соосных валов применяют жесткие
фланцевые муфты, а если требуется смягчение ударов вращающей
передачи — втулочно-пальцевые и с пластинами из прорезиненной
ткани. При передаче больших вращающих моментов соединяе­
мых соосных валов могут применяться зубчатые муфты.
Пружинные муфты предназначены для соединения соосных
валов и передачи вращающих моментов со смягчением удара с
помощью упругих элементов-пружин.
Узлы машин и агрегатов состоят из сборочных единиц. Сбо­
рочная единица — изделие, составные части которого подлежат
соединению между собой сборочными операциями (свинчива­
нием, сваркой, пайкой, клепкой, склеиванием и др.). Различают
разъемные и неразъемные соединения деталей машин.
Разъемными называют соединения, разборка которых про­
исходит без нарушения целостности составных частей изделия
(резьбовые, штифтовые, шпоночные, шлицевые, клиновые со­
единения и др.). Неразъемными называют соединения, при раз­
борке которых нарушается целостность составных частей изде­
25


лия (заклепочные и сварные соединения, соединения пайкой,
склеиванием и др.).
Прессовые соединения представляют собой соединения со­
ставных частей изделия с гарантированным натягом. Поскольку
размер охватываемой детали больше соответствующего размера
охватывающей детали, они занимают промежуточное положение
между разъемными и неразъемными соединениями и могут быть
разобраны. Однако в большинстве случаев сопрягаемые поверх­
ности оказываются поврежденными, что снижает надежность
соединения при повторной сборке.
Кроме перечисленных, применяются комбинированные со­
единения частей изделия с применением нескольких методов их
образования (резьбопаяное, резьбоклиновое и др.).
Резьбовыми называют соединения составных частей изделия
с применением детали, имеющей резьбу (болт, винт, ш пилька
и др.). Этот вид соединений является одним из старейших и наи­
более распространен.
По форме основной поверхности резьбы бывают цилиндри­
ческие и конические. Наиболее распространены цилиндрические
резьбы. Коническую резьбу применяют для плотных соединений
труб, масленок, пробок и т. п.
По направлению винтовой линии различают правую и левую
резьбы. У правой резьбы винтовая линия идет слева направо и
вверх, у левой —справа налево и вверх. Левую резьбу применяют
только в специальных случаях.
Цилиндрические резьбы подразделяют на специальные и ме­
трические.
К специальным относят трубную (для получения герметич­
ных соединений трубопроводов и арматуры), трапецеидальную
(для передачи движения от ходовых винтов суппортов и т. д.),
упорную (для передачи больших осевых усилий — в домкратах,
прессах) и др.
Метрическая резьба (рис. 2.7) — наиболее распространенная
из крепежных резьб. Имеет профиль в виде равностороннего
треугольника. Вершины витков и впадин притупляются по пря­
мой или по дуге, что уменьшает контцентрацию напряжений,
предохраняет резьбу от повреждений. Радиальный зазор в резьбе
делает ее негерметичной.
Метрические резьбы делят на резьбы с крупным и мелким
шагом.
2. Общие сведения из технической механики
26


*$000©*«0000«0000«0ф©ф00©00000ф0«>0<>0|©«600с »0« >!х »<»0©0в0 вв0©<>0»00ф00ф0с<
2.4 . Детали машин
Рис. 2.7. Метрическая резьба
Высокую плотность соединения дает трубная резьба
(рис. 2 .8).
Рис. 2.8. Трубная резьба
Клеммовые соединения (рис. 2.9) применяют для закрепления
деталей на валах и осях, цилиндрических колоннах, кронштей­
нахит.д.
Рис. 2.9. Клеммовые соединения деталей, имеющих
разъем (а) и прорезь (б); Ртт— сила затяжки винтов
27


По конструктивным признакам различают два основных
типа клеммовых соединений: со ступицей, имеющей прорезь, и
с разъемной ступицей.
При соединении деталей с помощью клемм используют силы
трения, которые возникают от затяжки болтов. Передача на­
грузки только силами трения недостаточно надежна. Поэтому
не рекомендуют применять клеммовые соединения для передачи
больших нагрузок.
К достоинствам клеммового соединения относятся простота
монтажа и демонтажа, возможность перестановки и регулировки
взаимного расположения деталей как в осевом, так и в окружном
направлении. В электроустановках и электрических аппаратах
клеммовые соединения применяют для обеспечения надежного
контакта электрических цепей.
Штифты (рис. 2.10) применяют для точного взаимного фик­
сирования деталей, скрепления деталей машин, передающих не­
большие нагрузки.
2. Общие сведения из технической механики
Рис. 2.10. Виды штифтов: а - цилиндрический; б - зазубренный;
в - сцепляющий; г - конический
По назначению штифты делят на установочные и крепежные.
По форме различают конические и цилиндрические штифты. Ко­
нические штифты изготавливают с конусностью 1 : 50. По кон­
струкции рабочей части штифты выполняют гладкими и насе­
ченными.
Шпонка —деталь призматической, клинообразной или другой
формы, устанавливаемая в пазах двух соприкасающихся деталей
и предотвращающая их относительный поворот или сдвиги. Слу­
жит для передачи вращающегося (крутящего) момента от вала к
ступице детали (шкива, зубчатого колеса и др.) или, наоборот, от
ступицы к валу (рис. 2.11).
28


2.4 . Детали машин
MeMMOOWOMOOMMOOOWMtMOtOO
Направляющие
с креплением на валу
Направляющие
с креплением на валу
и возможностью
перемещения
Сегментные шпонки
Тангенциальные шпонки
Рис. 2.11. Виды шпонок
Сегментные шпонки выполняют в виде сегмента, что делает
их наиболее технологичными вследствие простоты фрезерования
шпоночного паза, а также удобства сборки соединений. Одна­
ко относительно большая глубина шпоночного паза уменьшает
прочность вала.
Клиновые шпонки представляют собой самотормозящий клин
с уклоном 1:100. В отличие от призматических и сегментных кли­
новые шпонки создают напряженное соединение.
Тангенциальные шпонки отличаются от клиновых тем, что на­
тягмежду валом и ступицей они создают не в радиальном, а в ка­
сательном (тангенциальном) направлении. Ш понки выпускают в
соответствии со стандартом определенного размера.
Шлицевые соединения деталей ма­
шин — это такие соединения, в ко­
торых выступающие на одной детали
(валу) зубья входят в пазы (шлицы)
другой детали (рис. 2.12). Их можно
представить как многошпоночные
соединения, у которых шпонки, на­
зываемые шлицами или зубьями,
выполнены как одно целое с валом.
Шлицевые соединения обеспечивают хорошее центрирование
деталей на валу, а также передают большие мощности по сравне­
нию со шпоночными соединениями.
Рис. 2.12. Шлицевое
соединение
29


Шлицевые соединения выполняют подвижными и непо­
движными. По сравнению со шпоночными соединениями зубча­
тые шлицевые соединения способны выдерживать большие ди­
намические нагрузки и обеспечивать высокую прочность соеди­
нения.
2. Общие сведения из технической механики
1. Дайте определение науке «техническая механика»,
2. Какой раздел механики изучается кинематикой?
3. Раскройте сущность понятия «механизм». Перечислите механизмы
дл я преобразования движения.
4. Дайте определение понятия «машина». Назовите энергетические,
рабочие и транспортные машины.
5. Раскройте сущность понятий «звено механизма», «кинематическая
пара», «механическая передача».
6. Дайте определение понятиям «передаточное отношение» и «пере­
даточное число».
7. Назовите виды механических передач.
8. Объясните принцип действия механизмов, преобразующих дви­
жение.
9. Дайте определение понятия «вал». Назовите виды валов, передаю­
щих вращение.
10. Раскройте сущность понятий «ось», «подшипник», «редуктор», «ко­
робка передач».
И. Укажите назначение и устройство муфт.
12. Дайте определение понятия «сборочная единица».
13. Какие виды соедиенний относятся к разъемным, а какие - к не­
разъемным?
зо


3. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫХ РАБОТ
<ххх>о о<х >фо<><х><>о<х >о<>о<х >о о<>оо<><>о<х >о<><>о<><х х >о<>оо о<>о<х>оос><х><><><>о<х>
3.1 . Понятие об электромонтажных работах
Электромонтажные работы — специальные строительные
работы, выполняемые при возведении и реконструкции зданий
и сооружений различного назначения и связанные с монтажом
электрических сетей (воздушных и кабельных линий электропере­
дачи, токопроводов), электроприводов и другого оборудования.
Производство электромонтажных работ на строящихся и
реконструируемых предприятиях осуществляют специализиро­
ванные электромонтажные управления, которые входят в состав
строительно-монтажных трестов.
Одним из таких трестов, специализирующихся на выполнении
электромонтажных работ в Республике Беларусь, является ОАО
*Белэлектромонтаж». Он содержит более десятка электромон­
тажных управлений, вспомогательное производство (завод элек­
тромонтажных изделий), а также управление производственно­
технологической комплектации («Электромонтажкомплект»).
3.2 . Техническая и нормативная документация
для выполнения монтажных работ
Монтаж электрических сетей регламентируется следующи­
ми правилами и нормами: правилами устройства электроуста­
новок (ПУЭ); строительными нормами и правилами (СНиП);
правилами техники безопасности при электромонтажных и на­
ладочных работах.
Нормы и объем испытаний электрооборудования Белорус­
ской энергосистемы определяют перечень приемо-сдаточных
испытаний и предельно допустимые значения контролируемых
параметров.
31


3. Основы электромонтажных работ
Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и
ремонтно-строительные работы устанавливают стоимость и про­
должительность электромонтажных работ.
Другие нормативные документы - стандарты, ТК П , типовые
инструкции и т. п.
3.3 . Организация электромонтажных работ
Весь комплекс электромонтажных работ делят на четыре
этапа.
Первый эт ап —организация и подготовка производства элек­
тромонтажных работ. На этом этапе выполняют следующие ме­
роприятия: подготавливают рабочую документацию к производ­
ству электромонтажных работ; согласовывают графики поставки
оборудования, изделий и материалов с учетом технологической
последовательности производства работ; подготавливают поме­
щения для размещения бригад рабочих, инженерно-технических
работников, производственной базы, а также для складирования
материалов и инструмента с обеспечением мероприятий по охра­
не труда, пожарной безопасности и охране окружающей среды;
ознакомляют инженерно-технических работников и бригадиров с
рабочей документацией и сметами, организационными и техни­
ческими решениями проекта производства работ; осуществляют
приемку по акту строительной части объекта под монтаж электро­
технических устройств и выполняют предусмотренные нормами и
правилами мероприятия по охране труда, пожарной безопасности
и охране окружающей среды при производстве работ.
Второй этап — производство электромонтажных работ, как
правило, выполняют в две стадии. Во время первой из них вну­
три сооружений и зданий монтируются опорные конструкции
под установку электрооборудования и шинопроводов, выполня­
ется скрытая электропроводка, монтируются сети заземления и
наружные кабельные сети. Все эти процедуры должны выпол­
няться одновременно с основными строительными работами.
Вторая стадия характеризуется работами по непосредственному
монтажу электрооборудования, прокладыванию кабелей, прово­
дов и шинопроводов в необходимые точки.
Монтаж электротехнических устройств следует осуществлять
на основе применения комплектно-блочного метода строитель­
ства с установкой оборудования, поставляемого укрупненными
32


3.3 . Организация электромонтажных работ
узлами, не требующими при установке правки, резки, сверления
■ли других подгоночных операций и регулировки.
Третий этап — выполнение пусконаладочных работ. Это
комплекс, включающий проверку, настройку и испытания
электрооборудования с целью обеспечить электрические пара­
метры и режимы, заданные проектом. Пусконаладочные работы
по электротехническим устройствам осуществляются в четыре
стадии.
На первой (подготовительной) стадии пусконаладочная ор­
ганизация должна разработать рабочую программу производ­
ства пусконаладочных работ; передать заказчику замечания по
проекту производства электромонтажных работ, выявленные в
процессе разработки рабочей программы производства пускона­
ладочных работ; подготовить парк измерительной аппаратуры,
испытательного оборудования и приспособлений.
На второй стадии пусконаладочная организация выполня­
ет проверку смонтированного электрооборудования с подачей
напряжения от испытательных схем на отдельные устройства и
функциональные группы.
На третьей стадии выполняются индивидуальные испыта­
ния электрооборудования. Пусконаладочная организация произ­
водит настройку параметров, уставок защиты и характеристик
электрооборудования, опробование схем управления, защиты и
сигнализации, а также электрооборудования на холостом ходу
для подготовки к индивидуальным испытаниям технологическо­
го оборудования.
На четвертой стадии производится комплексное опробова­
ние электрооборудования по утвержденным программам. На
этой стадии должны выполняться пусконаладочные работы по
настройке взаимодействия электрических схем и систем электро­
оборудования в различных режимах. Работа пусконаладочной
организации считается выполненной при условии подписания
акта приемки пусконаладочных работ.
Завершающим этапом комплекса электромонтажных работ
являются испытания и сдача объекта в эксплуатацию. Электро­
монтажные организации перед сдачей объекта в эксплуатацию
создают техническую комиссию из инженерно-технических ра­
ботников, опытных бригадиров. Ее возглавляет главный инже­
нер организации.
33


3. Основы электромонтажныхработ
Техническая комиссия проверяет качество выполнения элек­
тромонтажных работ на намечаемом к сдаче в эксплуатацию объ­
екте, составляет ведомость недоделок и дефектов. После устране­
ния недоделок и дефектов электромонтажная организация, вы­
ступающая в качестве подрядчика, дает письменное извещение
генеральному подрядчику о готовности электроустановок объ­
екта для предъявления рабочей комиссии. Рабочие комиссии на­
значаются решением организации-заказчика. В состав рабочих
комиссий включаются представители заказчика — председатель
комиссии, генерального подрядчика, субподрядных организаций,
эксплуатационной организации, генерального проектировщика,
органов государственного санитарного надзора, органов государ­
ственного пожарного надзора и т. д.
После проведения рабочей комиссией необходимых проверок
осуществляется окончательная приемка в эксплуатацию государ­
ственной приемочной комиссией.
Приемка в эксплуатацию законченных строительством объ­
ектов государственными приемочными комиссиями оформляет­
ся актами.
3.4 . Индустриализация и механизация
электромонтажных работ
Индустриализация электромонтажного производства — э то
максимальный перенос электромонтажных работ за пределы мон­
тируемого объекта (на заводы и в мастерские электромонтажных
заготовок), где труд рабочих является более производительным,
присущим организованному промышленному производству. Ин­
дустриализация способствует сокращению сроков производства
работ, снижению их себестоимости и ускорению ввода объектов
в эксплуатацию.
Наиболее высокий уровень индустриализации имеют работы
по монтажу распределительных устройств и подстанций, изго­
товление которых в виде комплектных устройств налажено на
заводах (рис. 3, вклейка).
Под механизацией электромонтажного производства п о н и м а ю т
отказ от применения ручных инструментов и приспособлений и
переход на использование машин, механизмов и другой техники,
повышающих производительность труда электромонтажника.
34


ЗА. Индустриализация и механизация электромонтажных работ
Повышению уровня механизации способствует расширение
заводами производства механизмов, инструмента и машин, со ­
кращающих трудоемкость работ в монтажной зоне. Различают
два вида механизации —большую и малую.
Ксредствам большой механизации относятся машины и ме-
авнкзмы, используемые для монтажа и погрузочно-разгрузочных
работ (самоходные монтажные краны, трубоукладчики, телеско-
иические вышки и гидравлические подъемники, электроавтопо-
грузчики, грузоподъемные машины); машины для строительства
кабельных сооружений, воздушных линий электропередачи и
тем у подобные (землеройные машины, экскаваторы, ямобуры,
буровые, кабелеукладчики, установки для выполнения прокола
грунта); передвижные генераторы и компрессоры для привода
авектрических и пневматических механизированных инструмен­
тов и приспособлений; технологические станции и автоэлектро-
даборатории для производства отдельных видов электромонтаж­
ных работ и испытаний электрооборудования мобильными спе­
циализированными бригадами (рис. 4, вклейка).
К средствам малой механизации относят машины, механиз­
мы, приспособления и механизированный инструмент. Они ис­
пользуются рабочими, производящими монтаж, ремонт и другие
работы.
По роду применяемой энергии инструменты могут быть
ручными, электрическими (рис. 5, вклейка), пневматическими
(рпс. б, вклейка) и пороховыми.
Наиболее широкое применение для выполнения различ­
ных технологических операций находят ручные электрические
машины и механизмы: сверлильные и шлифовальные машины,
эиектрогайко- и шуруповерты, молотки, перфораторы и бороз-
аоцелы.
Преимущества пневматических машин: простота конструк­
ции; незначительная масса инструмента; допустимость перегруз­
ки; высокие надежность и безопасность работ. Однако примене­
ние таких машин возможно там, где имеются источники сжатого
воздуха.
В пороховых инструментах (рис. 7, вклейка) используется
энергия, получаемая в результате взрыва, образуемого при горе­
нии пороха в патроне. К ним относятся строительно-монтажные
пнстоиеты; пороховые оправки для забивки стальных дюбелей;
35


ударные колонны для пробивки отверстий в железобетонных па­
нелях и др.
Широкое применение пороховых инструментов обусловлено
высокой производительностью труда по сравнению с другими ви­
дами инструмента; возможностью использования независимо от
наличия электрической или пневматической энергии; небольши­
ми массой и размерами.
Вэлектромонтажном производстве и приремонте электрообо­
рудования широко применяют ручные механизмы и инструменты
специального назначения, изготовляемые в виде индивидуаль­
ных наборов или наборов для бригады. Наборы комплектуются
оптимальным подбором инструмента для выполнения опреде­
ленных видов работ.
3.5 . Электромонтажные материалы, летали и изделия
Материалы и изделия, предназначенные для монтажа, делят
на следующие группы: электроизоляционные материалы и из­
делия; электрические кабели, провода и шнуры; металлические
изделия и трубы; монтажные и электроустановочные изделия и
детали.
3.5 .1 . Электроизоляционные материалы
К электротехническим материалам относятся лаки, краски,
синтетические смолы, эмали, к изделиям —электрические про­
вода, кабели, провода, шнуры и др.
Лаки и краски применяют для защиты металлических кон­
струкций и оборудования от коррозии, придания им хорошего
внешнего вида, расцветки фаз, маркировки, а также для обеспе­
чения электроизоляционных свойств деталям электрооборудова­
ния, проводам и кабелям.
По химическому составу основы электроизоляционные лаки
разделяют на масляные, битумные, смоляные и эфироцеллюлозные.
Лаки, в состав которых входят пигменты, называют эмалями.
Лаки, приготовленные на основе растительных масел, облада­
ют хорошими электроизоляционными свойствами, тепло- и вла­
гостойкостью, а также стойкостью к действиям масел и раствори­
телей. Однако они быстро стареют, имеют невысокую механиче­
скую прочность и относительно долго сохнут. Асфальтобитумные
3. Основы электромонтажныхработ
36


3.5, Электромонтажные материалы, детали и изделия
Iлот не растворяются в воде и спирте, обладают большой вла­
гостойкостью, но мало теплостойки и нестойки к действию ор­
ганических растворителей, минеральных и растительных масел.
Для приготовления лаков на основе смол применяют в основном
искусственные ( синтетические) смолы.
Лакокрасочные материалы на основе поливинилхлоридных смол
вяаго-, кислото- и щелочестойки, а также стойки к действию
бензина, масла и спирта. Они обладают хорошей эластичностью
и негорючи, но недостаточно теплостойки и не обеспечивают хо­
рошей сцепляемости с металлическими поверхностями.
Лаки на основе нитроцеллюлозы (нитролаки и нитроэмали)
термопластичны, влаго- и маслостойки, быстро высыхают, но
нетеплостойки, недостаточно светостойки, легко воспламеняют­
ся и обладают слабой сцепляемостью с металлом.
Эмали на основе эпоксидных смол атмосферо-, тепло- и хими ­
чески стойки, эластичны и хорошо сцепляются с металлами и
другими материалами.
Электроизоляционные лаки на основе кремнийорганических
смол обладают высокой теплостойкостью, стойки к действию
солнечного света и озона, имеют длительный срок службы.
По технологическому назначению электроизоляционные
лаки подразделяются на пропиточные, покровные и клеящие.
Некоторые лаки обладают всеми этими свойствами.
Пропиточные лаки имеют небольшую вязкость и применяют­
ся для пропитки пористой волокнистой изоляции с целью уве­
личить ее электрическую и механическую прочность, теплопро­
водность и влагостойкость.
Покровные лакиприменяют для создания на поверхности изо­
ляции защитной механически прочной и водостойкой пленки.
Клеящие лаки используют в основном для склеивания и соз­
дания монолитной изоляции при разделках кабелей с поливи­
нилхлоридной и киперной лентой.
По способам сушки лаки делятся на лаки воздушной (холод-
вой) и печной (горячей) сушки. Лаки печной сушки образуют
более твердую и влагостойкую пленку.
Эмали и масляные краски подразделяют на эмали и краски
дня отделки изделий, размещенных внутри помещений и на от­
крытом воздухе.
37


3. Основы электромонтажных работ
Клеи представляют собой растворы веществ, образующих
при отверждении пленку, прочно сцепляющуюся со склеивае­
мыми материалами. При электромонтажных работах применяют
только синтетические клеи.
Смолы по способности сохранять свою структуру после на­
гревания разделяют на термопластичные и термореактивные.
Термопластичные смолы, размягчаясь или расплавляясь при
нагревании или растворяясь в растворах, при охлаждении или
испарении растворителей вновь затвердевают. Термореактив­
ные смолы после первого нагревания и охлаждения при после­
дующем нагревании вновь не размягчаются и в растворителях
не растворяются.
3.5 .2 . Электрические кабели, провода и шнуры
Кабели и провода служат для канализации (передачи и рас­
пределения) электрической энергии, а также для соединения
различных элементов электроустановок. Кабели разделяются на
силовые и контрольные, предназначенные для цепей контроля,
сигнализации, дистанционного управления и автоматики.
Кабель состоит из одной или более изолированных токо­
проводящих жил, заключенных в герметичную (металлическую
или неметаллическую) оболочку. Основными элементами кабе­
лей являются токопроводящие жилы, изоляция, оболочка, броня
и наружные покровы. Токопроводящие ж илы изготовляются из
меди или алюминия.
Проводниковая медь представляет собой очищенный от раз­
личных примесей металл красновато-оранжевого цвета с тем­
пературой плавления 1083 °С и температурным коэффициентом
линейного расширения, равным 17•1061/вС. Медь обладает хоро­
шими механическими свойствами и пластичностью, что позво­
ляет получать из нее проволоку диаметром 0,03-0,01 мм, а также
тонкие ленты. Проводниковая медь очень устойчива к атмосфер­
ной коррозии, чему способствует тонкий слой оксида, которым
она покрывается на воздухе и который препятствует дальнейше­
му проникновению в нее кислорода.
Электропроводность меди в большей степени зависит от ко­
личества и рода примесей и в меньшей —от механической и тер­
мической обработки. Удельное сопротивление меди при 20 °С со­
ставляет 0,0172-0,018 Ом • мм2/м .
38


3.5 . Электромонтажные материалы, детали и изделия
Для изготовления проводников применяют мягкую, полу­
твердую или твердую медь с плотностью соответственно 8,9, 8,95
и 8,96 г/см3.
Алюминий по электропроводным свойствам уступает меди.
Температура плавления 659,8 °С; плотность алюминия при тем­
пературе 20 °С 2,6989 г/см3. Алюминий легко отливается и хоро­
шо обрабатывается. При температуре 100—150 °С ковок и пласти­
чен (может быть прокатан в листы толщиной до 0,01 мм).
Электропроводность алюминия сильно зависит от примесей.
Чем чище состав алюминия, тем выше его электропроводность
и лучше противостояние химическим воздействиям. Удельное со­
противление алюминия при 20 °С 0,026—0,029 Ом •мм2/м.
При замене меди алюминием сечение проводника должно
быть увеличено в отношении проводимостей в 1,63 раза. При
равной проводимости алюминиевый проводник в 2 раза легче
медного.
Выбор сечений жил проводников производится из стандарт­
ного ряда2,5,4,6, 10 мм2и т. д.
Для электрической изоляции жил кабеля применяют пропи­
танную кабельную бумагу, резину, пластмассу (поливинилхло­
рид, полиэтилен и др.). Оболочки кабелей могут быть свинцо­
выми, алюминиевыми, резиновыми, пластмассовыми. Они за­
щищают изоляцию токопроводящих жил от воздействия света,
влаги, химических веществ и других факторов окружающей сре­
ды, а также от механических повреждений.
Защитные покровы кабелей обеспечивают их надежность и
долговечность при эксплуатации в различных условиях проклад­
ки. В зависимости от этих условий кабели могут быть неброни­
рованными или бронированными стальными лентами, а также
прямоугольными либо круглыми оцинкованными проволоками с
наружными защитными покровами из волокнистых материалов,
пластмасс и др. Наружный покров поверх брони кабеля состоит
из бумаги, слоя битумного состава или битума, пропитанной ка­
бельной пряж и, второго битумного слоя и покрытия, предохра­
няющего витки кабеля от слипания. Силовой четырехжильный
кабель с бумажной изоляцией показан на рисунке 3.1.
39


3. Основы электромонтажных работ
Рис. 3.1. Силовой четырехжильный кабель:
1, 4 - покровная и внутренняя оболочки; 2 —броня;
3 —подушка; 5 - поясная бумажная изоляция; 6 —жильная
изоляция; 7 - нулевая жила; 8 —токопроводящая жила
На рисунке 8 (вклейка) представлена конструкция четы­
рехжильного кабеля АВВГ, предназначенного для применения
в электроустановках напряжением до 1000 В. АВВГ — кабель с
алюминиевыми жилами, с изоляцией из поливинилхлоридно­
го (ПВХ) пластиката, голый (нет брони). Токопроводящая жила
алюминиевая, одно- или многопроволочная, круглой или сек­
торной формы; изоляция состоит из ПВХ пластиката; изолиро­
ванные жилы многожильных кабелей имеют отличительную рас­
цветку. Изоляция нулевых жил выполняется голубого цвета; жил
заземления —двухцветной (зелено-желтой); оболочка — из ПВХ
пластиката.
Проводпредставляет собой одну неизолированную жилу или
одну и более изолированных жил, поверх которых в зависимости
от условий прокладки и эксплуатации могут иметься неметалли­
ческая оболочка и металлические или неметаллические защит­
ные покровы.
Провода разделяются на изолированные и неизолированные,
защищенные и незащищенные.
Неизолированные (голые) провода, применяемые в основном
для прокладки воздушных линий, могут быть алюминиевы­
ми (рис. 3.2, а), сталеалюминиевыми (рис. 3.2, б), медными и
стальными.
Изолированные провода (рис. 3.3) могут иметь алюминиевые
или медные токопроводящие жилы.
40


3.5. Электромонтажные материалы, детали и изделия
,,..1
а
1
б
Рис. 3.2. Конструкция алюминиевых (а) и сталеалюминиевых (б)
неизолированных проводов: 1 —круглая токопроводящая жила
Рис. 3.3. Конструкция изолированного провода: / - круглая
токопроводящая жила; 2 - изоляция из полиэтилена;
3 — оболочка из полиэтилена
В качестве электрической изоляции ж ил проводов применя-
щп резину и пластмассу. Провода, имеющие внешнюю защитную
оболочку, называют защищенными, провода, не имеющие защит­
ной оболочки, — незащищенными. Например, ПВ-1: провод уста­
новочный с медной жилой, с поливинилхлоридной изоляцией,
применяется для прокладки в стальных трубах, пустотных кана­
л а строительных конструкций, на лотках и для монтажа элек­
трических цепей; АПВ - аналогичный провод, но с алюминиевой
хилой; АППВ —провод установочный с алюминиевыми жилами,
с поливинилхлоридной изоляцией, плоский, с разделительным
основанием; ППВ —аналогичный провод с медными жилами.
Самонесущие изолированные провода марок СИП-1 и СИП-2
иреоназначены для применения в воздушных линиях электро-
нсредачи на переменное напряжение до 1 кВ номинальной
частотой 50 Гц, а также для ответвлений к вводам в жилые
дпмя они стойки к температуре окружающей среды (от -60 до
+50 *С), а также к монтажным изгибам, воздействию солнечного
излучения.
1
2
3
41


3. Основы электромонтажныхработ
Провод марки СИП-1 (рис. 3.4, а) самонесущий с алюминие­
выми фазными токопроводящими жилами, с изоляцией из све­
тостабилизированного сшитого полиэтилена, с неизолированной
несущей жилой из сплава алюминия.
а
Рис. 3.4. Конструкция самонесущих изолированных
проводов: а - СИП-1; б - СИП-2
Провод марки СИП-2 (рис. 3.4, б) самонесущий с алюминие­
выми фазными токопроводящими жилами и несущей жилой, все
жилы изолированы светостабилизированным сшитым полиэти­
леном.
Конструкция проводов марки СИП-3
представлена на рисунке 3.5. Токопроводя­
щая жила скручена из круглых проволок
из алюминиевого сплава, уплотненная, име­
ет круглую форму. Изоляция выполнена из
светостабилизированного сшитого полиэти­
лена черного цвета. Номинальная толщи­
на изоляции защищенных проводов на номинальное напряже­
ние 10—20 кВ составляет 2,3 мм и на номинальное напряжение
35 кВ ■*- 3,5 мм.
Провода защищенные марки СИП-3 предназначены для
применения в воздушных линиях электропередачи на напряже­
ние 35 кВ, а также для ответвлений к вводам в жилые дома,
хозяйственные постройки в районах с умеренным и холодным
климатом.
Провода самонесущие изолированные СИП-4 (рис. 3.6)
предназначены для ответвлений от воздушных линий электропе-
Рис. 3.5. Провод
марки СИП-3
42


3.5. Электромонтажные материалы, детали и изделия
редачи на переменное напряжение до 1 кВ
номинальной частотой 50 Гц к вводу, для
щюкладки по стенам зданий или соору­
жений в районах с умеренным и холодным
климатом. Провода стойки к воздействию
температуры окружающей среды от -60
Рйс 36 Провод
до +50 °С. Удельное объемное сопротивле-
СИП-4
ние изоляции при длительно допустимой ;
температуре нагрева токопроводящих жил не менее 1 •1012Ом-см.
Допустимый нагрев токопроводящих жил с изоляцией из сши­
того полиэтилена при эксплуатации не должен превышать 90 °С
в нормальном режиме эксплуатации и 250 °С —при коротком за­
мыкании; если изоляция из термопластичного полиэтилена, то
допустимая температура жил 70 °С. Срок службы самонесущих
изолированных проводов составляет не менее 40 лет.
Шнур состоит из двух или более изолированных гибких
ж ил, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых в
зависимости от условий эксплуатации может быть неметалличе­
ская оболочка и защитные покровы.
Шнуры отличаются от проводов гибкостью многопрово­
лочных жил. В маркировке проводов и шнуров первая буква А
указывает на материал токопроводящей жилы —алюминий (от­
сутствие буквы А означает, что токопроводящая жила из меди).
Вторая буква П обозначает провод, а третья — материал изо­
ляции (Р —резина, В — поливинилхлорид, П — полиэтилен).
Вмарках проводов и шнуров могут быть и другие буквы, напри­
мер О - оплетка, Т - прокладка в трубах, П —плоский элемент с
разделительным основанием, Ф — металлическая фальцованная
оболочка, Г - гибкость и др.
Обмоточные провода предназначены для изготовления об­
моток электрических машин, аппаратов и приборов. Они пред­
ставляют собой проволоку из мягкой меди либо алюминия,
покрытую эмалевой или волокнистой изоляцией. Применение
алюминиевых обмоточных проводов ограничено из-за меньшей
механической прочности, худшей электропроводности и трудно­
сти соединения частей обмотки.
Сечение обмоточных проводов круглое или прямоугольное.
Провода прямоугольного сечения лучше заполняют обмоточное
пространство магнитопровода и применяются при изготовлении
крупных обмоток.
43


Провода с хлопчатобумажной и целлюлозной изоляцией ис­
пользуют для обмоток электродвигателей только в пропитанном
состоянии. Однако и при этом они невлаго- и нехимостойкие.
По нагревостойкости эти провода относят к классу А. Провода с
шелковой, капроновой и лавсановой изоляцией более влагостой­
ки. По нагревостойкости провода с шелковой и капроновой изо­
ляцией относятся к классу А, с лавсановой —к классу Е. Провода
со стекловолокнистой изоляцией относительно химо- и влаго-
стойки, по нагревостойкости принадлежат к классу В или F (за­
висит от нагревостойкости лаков, применяемых для проклейки
стеклопряжи).
В настоящее время для обмоток электродвигателей и аппа­
ратов применяют провода с изоляцией из специальных высоко­
прочных эмалей. Такая изоляция имеет меньшую толщину и бо­
лее теплопроводна, что дает возможность уменьшить размеры и
массу машины, сохраняя ее мощность. Наиболее распространены
провода с винифлексовой (марки ПЭВ) и металвиновой (марки
ПЭМ) изоляцией. Цифра в обозначении марки провода указыва­
ет число слоев нанесенной изоляции, например ПЭВ-2, ПЭМ-1 .
Монтажные провода предназначены для различного рода со­
единений в электрических аппаратах, приборах и других электро­
технических устройствах. Токопроводящие жилы монтажных про­
водов и кабелей изготовляют лужеными из проводниковой меди.
Жилы могут быть однопроволочными - для фиксированного
монтажа и многопроволочными —для нефиксированного монта­
жа. Сечения жил у проводов 0,05—2,5 мм2, а у монтажных кабелей
0,35-1,5 мм2.
Шины — металлические проводники, которые электрически
связывают оборудование и аппаратуру в единую электрическую
установку. Применяются в распределительных устройствах и
трансформаторных подстанциях.
В трехфазных электроустановках для каждой фазы прокла­
дывается отдельная шина, а в распределительных устройствах
напряжением до 1 кВ дополнительно прокладывается четвертая
(нулевая) шина.
Шины, объединяющие все оборудование и аппаратуру рас­
пределительных устройств, называют сборными. Они служат для
приема электроэнергии от источников питания и последующего
распределения ее между потребителями. Д ля удобства эксплуата­
3. Основы электромонтажных работ
44


3.5 . Электромонтажные материалы, детали и изделия
ции сборные шины обычно разделяют на секции, соединенные
между собой выключателями или разъединителями. В качестве
шин обычно применяют голые проводники прямоугольного,
трубчатого, круглого, а также коробчатого профиля. Изготовля­
ют шины из алюминия, реже —из стали и меди. Токовая нагруз­
ка ш ин определяется допустимой температурой нагрева, которая
не должна превышать 70 °С.
Соединение ш ин между собой производят болтами или
сваркой. Болтовые соединения требуют при эксплуатации ре­
гулярного контроля, поэтому предпочтительнее соединение
шин сваркой, особенно алюминиевых. Смонтированные шины
окрашивают: фазу А в желтый, фазу В — в зеленый, фазу С —
в красный, нулевую шину - в черный цвет.
3.5 .3 . Изделия из стали, монтажные изделия
для крепления
Для производства электромонтажных работ чаще всего исполь­
зуют угловую равнобокую сталь малых и средних размеров (сечений)
от20х20х3до70х70хбмм; полосовую сталь толщиной4-8 мм и
шириной 20-80 мм; листовую сталь толщиной 0,8 до 4,0 мм и дли­
ной листа до 2000 мм и стальную проволоку диаметром 2,5 -8 ,0 мм.
Реже применяют швеллерную и круглую стали. Стальные трубы
применяют для защиты электропроводки. В сухих, влажных, жар­
ких и пыльных помещениях используют стальные тонкостенные
эдектросварные и неметаллические трубы.
Гибкие металлорукава служат для защиты проводов на вводах
в электрооборудование и в местах пересечений трубных прово­
док с другими коммуникациями. Рукава выпускают трех типов:
из стальной оцинкованной ленты с хлопчатобумажным уплот­
нением, из стальной оцинкованной ленты с уплотнением и из
алюминиевой ленты с хлопчатобумажным уплотнением и мед­
ной луженой оплеткой.
Метизы —это винты, шайбы, шурупы, болты, гайки. Чаще
всего используются винты длиной 10—50 мм при диаметре резьбы
3—10 мм. Винты могут быть с полукруглой и потайной головками.
Шайбы выпускают под болты всех стандартных диаметров.
Кроме нормальных, применяют также пружинные шайбы для
усиления контактных соединений.
45


3. Основы электромонтажных работ
Шурупы с полукруглой головкой выпускают диаметром 3 мм
и длиной 12-30 мм; диаметром 4 мм и длиной 22—60 мм; диаме­
тром 5 мм и длиной 25—70 мм и других размеров.
Для прокладки проводов и кабелей применяют сварные и пер­
форированные лотки, которые комплектуются различными дета­
лями: уголками для разделения прокладываемых проводов и ка­
белей различных цепей; подвесками и пряжками для крепления
кабелей на сварных лотках; прижимами для крепления лотков к
кабельным полкам.
Короба для прокладки проводов и кабелей представляют со­
бой профили прямоугольной формы из листовой стали со съем­
ными крышками. Короба комплектуют из прямых секций, кре­
стовин, тройников, угольников для поворота трассы в горизон­
тальной плоскости, по вертикали вверх и вниз, торцовых крышек
и соединительных скоб, а также из вспомогательных деталей для
крепления к строительным конструкциям —скоб и подвесов.
Короба состоят из основания и крышки. Вначале основа­
ние закрепляется на поверхности (приклеивается в случае мини­
канала или крепится на винтах/заклепках/специальных крепеж­
ных элементах), затем в него укладывается кабель (или провод), а
потом вся конструкция кабель-канала закрывается крышкой. Бла­
годаря соответствующему профилированию крышки и основания
кабель-канала они просто и надежно фиксируются между собой
без использования дополнительных крепежных элементов.
Стальные короба (кабель-каналы) служат для прокладки в
них питающих проводов и подвески к ним люминесцентных све­
тильников в один и в два ряда. Внутри кабель-каналов размеща­
ют электрические силовые и слаботочные (телефонные, компью­
терные, телевизионные провода, а также кабели для систем без­
опасности: охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения,
систем контроля и управления доступа). Кабель-каналы исполь­
зуются также при создании компьютерных структурированных
кабельных систем. Существуют также системы кабель-каналов,
предназначенные для установки в заливные полы.
Кабельные конструкции, предназначенные для прокладки ка­
белей в производственных помещениях, тоннелях, каналах и дру­
гих кабельных сооружениях, собираются из стандартных элемен­
тов - стоек и полок (рис. 3.7).
Стойки, укомплектованные полками, закрепляются в строи­
тельных основаниях, на полках прокладывают кабели горизон-
46


3.5. Электромонтажные материалы, детали и изделия
тельными рядами. При сборке кабельных конструкций хвосто­
вик 2 (см. рис. 3.7) полки вставляется в отверстие стойки так,
чтобы язычок 1, имеющийся на стойке, вошел в овальное отвер­
стие 3 хвостовика полки. Затем специальным ключом 2 (рис. 3.8)
язычок поворачивается на 90°, в результате образуется неразъ­
емное соединение полки со стойкой, а также необходимый элек­
трический контакт.
Рис. 3.7. Кабельные
конструкции: а —стойка;
б —полка; в - скоба;
г —подвеска; д —основание;
1 —язычок; 2 —хвостовик;
3 — овальное отверстие
в хвостовике
Рис. 3.8. Крепление полки
к стойке: 1 —стойка;
2 —ключ; 3 —полка
Стойки могут быть высотой 400, 600, 800, 1200 и 1800 мм с
числом овальных отверстий для установки полок соответственно
8, 12, 16, 24 и 36.Длина полок 160,250, 350 и 450 мм.
Кабели укладывают непосредственно на полках либо в лот­
ках, устанавливаемых на них (рис. 3.9). Некоторые серии кабель­
ных конструкций изготовляют из оцинкованной стали.
47


3. Основы электромонтажныхработ
Рис. 3.9. Прокладка кабелей на полках (а) и в лотках (б):
1 - кабель; 2 - соединитель перегородок; 3 —перегородка
из асбоцементной плиты; 4 —прижим
Полосы, швеллеры, рейки и другие монтажные профили и по­
лосы из перфорированной стали обеспечивают изготовление раз­
личных опорных и крепежных конструкций с минимальными
трудовыми затратами в мастерских и при монтаже. Из них по­
лучают рамы и каркасы для сборки блоков щитков и пусковых
устройств, их используют для подвески собранных в блоки све­
тильников и крепления труб, проводов и кабелей (рис. 3.10).
Рис. 3.10. Кабельные лотки
Применение монтажного профиля с закладной гайкой по­
зволяет крепить трубы, кабели, аппараты без подготовки новых
48


3.5 . Электромонтажные материалы, детали и изделия
отверстий при изменении мест крепления. Из перфорирован­
ной полосы легко изготовить планки, скобы, траверсы. Кабель­
ные каналы выпускают различных размеров — от 4 * 10 мм до
80х160мм.
3.5 .4 . Изоляторы, их классификация и назначение
Д ля изоля ц и и токоведущих частей электроустановок друг от
друга, от земли, а также для крепления токоведущих частей ис­
пользуют различные изоляторы, которые подразделяют на стан­
ционные, аппаратные и линейные.
Электрические характеристики изоляторов: ном и нал ьное и
пробивное напряжения (минимальное напряжение, при кото­
ром происходит пробой изолятора); разрядные и выдерживаемые
напряжения промышленной частоты в сухом состоянии (сухо­
разрядное, при котором происходит перекрытие по поверхности
изолятора без потери изоляционных качеств) и под дождем (мок­
роразрядное, по смоченной поверхности изолятора); импульсные
50%-ные разрядные напряжения обеих полярностей.
Механические характеристики изоляторов: м и н и м а л ь н а я ( н о ­
минальная) разрушающая нагрузка (в ньютонах), приложенная
к головке изолятора в направлении, перпендикулярном оси, а
также размеры и масса.
Станционные и аппаратные изоляторы применяют для креп­
ления и изоляции шин в распределительных устройствах элек­
трических станций и подстанций или соответственно токоведу­
щих частей аппаратов. Эти изоляторы подразделяют на опорные
и проходные.
Линейные изоляторы служат для крепления проводов воздуш­
ных электрических линий и шин открытых распределительных
устройств. Изготовляются из фарфора или закаленного стекла.
По конструкции изоляторы разделяют на штыревые и подвесные
(рис. 9, вклейка).
Подвесные изоляторы состоят из фарфоровой или стеклян­
ной изолирующей части и металлических деталей — шапки и
стержня, соединяемых с изолирующей частью посредством це­
ментной связки.
Подвесные изоляторы собирают в гирлянды, которые бывают
поддерживающими и натяжными. Первые монтируют на проме­
жуточных опорах, вторые — на анкерных. Число изоляторов в
49


3. Основы электромонтажныхработ
гирлянде зависит от напряжения линии. Например, в поддержи­
вающих гирляндах воздушных линий с металлическими и желе­
зобетонными опорами напряжением 35 кВ должны быть 3 изо­
лятора, 110 кВ —6—8,220 кВ —10—14 и т. д.
Подвесной изолятор тарельчатого типа наиболее распростра­
нен на воздушных линиях, рассчитанных на напряжение 35 кВ
и выше.
Изоляторы для внутренней установки на напряжение до
35 кВ серии ОФ (опорный фарфоровый) имеют коническое фар­
форовое тело с одним или двумя небольшими ребрами.
Опорно-стержневые изоляторы для наружной установки се­
рии ОНС отличаются от рассмотренных выше более развитыми
ребрами. Их изготовляют для напряжений 10—110 кВ.
Штыревые изоляторы применяют на воздушных линиях
напряжением до 1 кВ и на воздушных линиях напряжением
6—35 кВ (35 кВ —редко и только для проводов малых сечений).
На номинальное напряжение 6—10 кВ и ниже изоляторы изго­
товляют одноэлементными, а на 20-35 кВ —двух- или трехэле­
ментными.
Опорно-штыревые изоляторы серии ОНШпредназначены для
наружной установки. Они имеют фарфоровое тело с далеко вы­
ступающими ребрами (крыльями) для защиты от дождя. Изо­
лятор укрепляют на основании при помощи чугунного штыря
с фланцем. Сверху предусмотрен чугунный колпак с нарезными
отверстиями для крепления токоведущих частей.
Проходные изоляторы для внутренней установки на напря­
жение до 35 кВ имеют полый фарфоровый корпус с небольшими
ребрами. Для крепления изолятора в перекрытии (стене) на сред­
ней его части предусмотрен фланец, а на торцах для крепления
проводника — металлические колпаки. Проходные изоляторы
С номинальным током до 2000 А снабжены стержнями прямо­
угольного сечения.
Изоляторы на ток 2000 А и выше, так называемые «шинные»,
поставляются без стержней. На торцах эти изоляторы имеют кол­
паки специальной конструкции, удерживающие стальные план­
ки с прямоугольными вырезами, через которые пропускается то­
коведущая шина.
Фланцы и колпаки у изоляторов с большим номинальным
током (обычно более 1000 А) изготовляют из немагнитных мате­
50


риалов - чугуна специальных марок, силумина —для избежания
дополнительных потерь из-за индуктированных токов.
Проходные изоляторы, одна часть которых работает на от­
крытом воздухе, а другая —в закрытом помещении или в масле,
к а к , н а п р и м е р , проходные изоляторы трансформаторов и масляных
выключателей, делают несимметричными. Часть фарфорового
корпуса, работающая на воздухе, имеет более развитые ребра.
Проходные изоляторы на напряжение ПО кВ и выше, так
называемые «вводы», кроме фарфоровой, имеют маслобарьерную
или в более новых конструкциях бумажно-масляную изоляцию.
В последнем случае на токоведущий стержень наложены слои
кабельной бумаги с проводящими прокладками из алюминиевой
фольги между ними (конденсаторный ввод). Конденсаторный
ввод обеспечивает равномерное распределение потенциала как
вдоль оси, так и в радиальном направлении. Эти вводы обычно
герметизированы.
3.5 .5 . Соединения и ответвления жил проводов и кабелей
Надежная работа электроустановок зависит от качества вы­
полнения соединений, ответвлений, оконцеваний и присоеди­
нений к ним проводов. Различают разъемные и неразъемные
соединения токопроводящих жил проводов и кабелей.
Разъемные соединения выполняют при помощи разъемов,
болтов и винтов. Основные виды неразъемных соединений: опрес­
совка, сварка и пайка.
Соединение ж ил проводов и кабелей может производиться
электросваркой, термитной, пропаново-кислородной (газовой)
сваркой.
Разъемные соединения широко применяют в силовых и
осветительных электроустановках для включения в сеть бытовых
электроприемников, электроинструмента и т. п. Для этого ис­
пользуются двух- и трехполюсные штепсельные розетки с вил­
ками.
В устройствах автоматики для разъемных соединений про­
водов и кабелей с приборами, аппаратами и другими элементами
применяют штепсельные разъемы.
Болтовые и винтовые разъемные (разборные) соединения и с ­
пользуют в основном для присоединения жил проводов и кабе­
лей непосредственно к выводам электрооборудования (электро­
3.5 . Электромонтажные материалы, детали и изделия
51


3. Основы электромонтажныхработ
двигателей, аппаратуры управления и защиты и т. п.), а также
соединений и ответвлений проводов и кабелей от магистральных
электрических линий без их разрыва.
Соединение алюминиевых и медных проводов электрической
сети сечением до 2,5 мм2 с медными проводами осветительной
арматуры выполняют с помощью винтовых зажимов.
Присоединение медных однопроволочных жил сечением до
10 мм2 к плоским медным выводам производится после зачистки
жилы до металлического блеска с последующим оформлением
в кольцо. Между головкой винта и жилой устанавливают шайбу
и пружинящую шайбу. Присоединение медных многопрово­
лочных жил сечением до 10 мм2к плоским медным выводам про­
изводится после оконцевания жил наконечником.
Непосредственное присоединение алюминиевых жил к шты­
ревым выводам и зажимам электрооборудования, установленного
в сырых помещениях, агрессивной среде или в наружных уста­
новках, не допускается. В таких условиях присоединение алю­
миниевых жил допускается только после оконцевания их медно­
алюминиевыми штифтовыми наконечниками.
Опрессовка — соединение жил проводов путем местного
вдавливания или сплошного и комбинированного обжатия. При
опрессовке жила провода или кабеля вводится в трубчатую часть
наконечника или Вспециальную гильзу и сжимается с помощью
матрицы и пуансона. Контактное давление, создаваемое при этом
между гильзой и жилой, обеспечивает надежное электрическое
соединение.
Для оконцевания и соединения жил алюминиевых и мед­
ных изолированных проводов и кабелей методом опрессования
гильзами и наконечниками с помощью сменных пуансонов и ма­
триц используют ручные механические пресс-клещи и прессы,
а также ручные гидравлические клещи и прессы. Пуансоны и
матрицы подбирают по диаметру трубчатой части наконечника
или соединительной гильзы.
Оконцевание многопроволочных медных жил сечением
1—2,5 мм2выполняют пресс-клещами в кольцевых медных нако­
нечниках, обжимаемых специальными пуансонами и матрицами.
Оконцевание медных однопроволочных и многопроволоч­
ных проводов и кабелей сечением 4-240 мм2 выполняют в мед­
ных наконечниках, а соединения жил сечением 16—240 мм2 —
в гильзах.
52


3.5 . Электромонтажные материалы, детали и изделия
Пайка —вид слесарной обработки по образованию неразъем­
ного соединения при помощи расплавленного промежуточного
металла или сплава, называемого припоем. Припои по темпе­
ратуре плавления делят на мягкие (до 400 °С) и твердые (свыше
400 °С).
Лужение —это покрытие металла тонким слоем припоя для
предохранения его от окисления, а также для обеспечения хоро­
шего контакта в местах соединения жил.
Припои, представляющие собой чистые металлы или спла­
вы и применяющиеся в качестве связующих веществ, при пай­
ке должны иметь температуру плавления значительно ниже, чем
соединяемые им металлические части.
Применяемые при производстве электромонтажных ра­
бот припои делят на две группы: оловянно-свинцовые для пайки
меди марки ПОССу-35 -0,5 (олова 34—36 %, сурьмы 0,2—0,5 %,
остальное —свинец) с температурой плавления 245 °С или мар­
ки ПОССу-40 -0,5; безоловянистые для пайки алюминия марки А
(олова 40 %, цинка 58,5 %, меди 1,5 %) с температурой плавления
400—425 °С, цинкоалюминиевого сплава марки ЦА-15 (цинка
85 %, алюминия 15 %) с температурой плавления 550—600 °С и
цинкооловянистого сплава марки ЦО-12 (олова 12%, цинка 88 %)
с температурой плавления 500—550 °С.
Припои делятся на легкоплавкие и тугоплавкие. Легкоплав­
кие (мягкие) припои имеют температуру плавления ниже 500 °С,
а тугоплавкие (твердые) —выше 500 °С. К мягким припоям от­
носят также серебряные припои с содержанием серебра до 3 %
с температурой плавления до 500 °С. К тугоплавким припоям
относят медно-цинковые (ПМЦ-54, ПМЦ-48 и др.) и медно­
серебряные сплавы с содержанием серебра 10—70 % марок ПСр-25,
ПСр-45 , ПСр-72, ПСр-70, ПСр-50 и др. В качестве примесей в них
добавляют медь, цинк, олово. Температура плавления таких при­
поев 700—800 °С. В последнее время вместо твердых серебряных
используются медно-фосфористые припои. Для пайки алюми­
ния применяют специальные припои марок АВИА-1, ВПТ-4 и др.
В марках припоев буква П, расположенная на первом месте, обо­
значает припой, стоящие за ней буквы - название элемента (О -
олово, Су - сурьма, С —свинец, А —алюминий, Ср —серебро,
М - медь, Кр - кремний, Ви —висмут, Зл - золото, К —кадмий),
а цифры указывают процент содержания в нем массы основного
53


3. Основы электромонтажныхработ
металла. Например, ПОС-40: припой оловянно-свинцовый с со­
держанием олова 40 % (по массе).
При пайке применяются флюсы —материалы, предназна­
ченные для очистки поверхностей, соединяемых пайкой. Для
мягких оловянистых припоев в качестве флюса используется ка­
нифоль или паста со следующим составом: канифоль - 2,5 %,
сало —5 %, хлорид цинка - 20 %, хлорид аммония —2 %, вазе­
лин технический - 65,5 %, вода дистиллированная - 5 %. Для
меднофосфористых и серебряных припоев в качестве флюса при­
меняют буру в виде порошка или в смеси с поваренной солью.
При пайке алюминия используется флюс марки ВАМИ (хлорида
калия 50-55 %, хлорида натрия 30-35 % и криолита марки К-1
20-10 %), АФ-4А (хлорида калия 50 %, хлорида натрия 28 %,
хлорида лития 14 %, фторида натрия 8 %). Температура плавле­
ния обоих флюсов около 600 °С. Флюсы могут быть твердыми
порошкообразными (бура, борная кислота, канифоль и др.) или
жидкими (водный раствор хлорида цинка, спиртовой раствор ка­
нифоли и др.). Иногда применяются полужидкие флюсы-пасты.
3.6 . Вспомогательные электромонтажные работы
Разметка — ответственный вид электромонтажных работ.
Разметочные работы выполняют непосредственно на объекте.
Они позволяют определить трассы электропроводок, места про­
хода их через стены и междуэтажные перекрытия, пересечений
линий проводки между собой и с трубопроводами, крепления
светильников, выключателей, розеток, проводов, труб и места
установки коробок.
Разметку выполняют в определенной последовательности. Вна­
чале изучают чертежи рабочего проекта, затем исследуют место,
где будут выполняться работы, сравнивая его с чертежами, и обра­
щают внимание на создание безопасных условий труда. Подготав­
ливают необходимые инструменты, приспособления и материалы.
Определяют места установки электрооборудования и вводов, раз­
мечают места для гнезд, отверстий, ниш , установки закладных де­
талей для закрепления электрооборудования. В рабочих чертежах
указывают расстояние от пола, потолка, колонн, ферм или других
конструктивных элементов зданий и сооружений.
Расположение трассы и места установки электрооборудова­
ния определяются по рабочим чертежам проекта с использовани­
54


3.7. Пробивные работы. Способы получения гнезд и отверстий при электромонтаже
ем заданных отметок от уровня пола или потолка, расстояний от
колонн, ферм и других строительных элементов, расположенных
н а одном уровне, или маркшейдерских отметок. После опреде­
ления мест установки электрооборудования размечают трассы
электропроводок. На трассах размечают места выполнения со­
единений, ответвлений, отверстий, проходов, обходов, крепле­
ний. Места креплений начинают размечать с конечных, а закан­
чивают промежуточными точками.
Скрытую проводку выполняют по требованиям СНиП. Про­
вода в тонкостенных перегородках (до 80 мм) или под слоем шту­
катурки прокладывают параллельно архитектурно-строительным
линиям. В строительных конструкциях толщиной свыше 80 мм
провода должны быть проложены по кратчайшим трассам.
После окончания разметки, перед началом электромонтаж­
ных работ комплектуют крепежные изделия в зависимости от
вида и способа выполнения электропроводки, причем точность
определения мест установки токоприемников и коммутационной
аппаратуры сохраняется для любого вида проводки.
3.7 . Пробивные работы. Способы получения гнезд
и отверстий при электромонтаже
Пробивные работы наиболее трудоемкие. Содержание ра­
бот включает выполнение в строительных конструкциях от­
верстий: под закладные детали; под гнезда и ниши для осве­
тительных и установочных коробок, групповых щитков; для
проходов трасс сквозь стены и перекрытия. В качестве средств
механизации пробивных работ используют электроперфорато­
ры, электродрели и электромолотки с рабочим инструментом
(сверлами, бурами, коронками, пиками и пр.), оснащенным
пластинами из твердых рплавов, а также пневматический и
пороховой инструмент.
Электроперфораторы (рис. 10, вклейка) предназначены для
выполнения отверстий, гнезд, штроб в бетонных и кирпичных
поверхностях стен.
Пневматический инструмент массой 4—10 кг, что в 2,5—3 раза
меньше массы электроинструмента той же мощности, имеет
низкий уровень шума при работе и прост в обслуживании, но
требует наличия источника сжатого воздуха. С помощью пнев-
55


3. Основы зпектромонтажных раб от
0<л0*0««00»««0в«00<><>в0«00<к>00000<><>000«<>««>000000*00в000**00вв0000000000в«в0000фв00<>0в0»000001>000000««0с«000«р0в<х>в0в00«0ф0<»0©00вл>0в«ф0©00<>00<>«00«©000<»<>00«0«
матических ручных машин, а также электрических молотков и
перфораторов производят выборку (прорезание) борозд в бетон­
ных строительных основаниях с любым наполнителем глубиной
до 60 мм и шириной более 7 мм.
Для выборки борозд (штроб) различной глубины и шири­
ны в различных материалах (гипсовых, кирпичных и бетонных
перегородках) для скрытой электропроводки используют штро-
борезы (рис. 11, вклейка).
Инструмент позволяет быстро нарезать пазы с ровными стен­
ками для скрытой укладки кабелей или трубопроводов. Он имеет
двойную изоляцию и безопасный выключатель, исключающий
включение при случайном нажатии, что обеспечивает безопас­
ную работу. Его можно подключать к промышленному пылесосу
для удаления пыли.
3.8 . Назначение и виды заземлений
Заземление — преднамеренное электрическое соединение
какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с
заземляющим устройством.
Цель заземления — снижение напряжения на заземленном
оборудовании в момент протекания тока короткого замыкания
на землю.
Различают два вида заземления — защитное и функцио­
нальное.
Заземление защитное — заземление, выполняемое в целях
электробезопасности.
Заземление функциональное (рабочее, технологическое) — за ­
земление точки или точек системы, или установки, или оборудо­
вания в целях, отличных от целей электробезопасности.
В электрических сетях напряжением до 1000 В используется
TN-система, в которой нейтраль источника питания глухо за­
землена, а открытые проводящие части электроустановки при­
соединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством
нулевых защитных проводников. Она подразделяется на следую­
щие подсистемы:
* подсистема TN-C
— система TN, в которой нулевой защит­
ный РЕ и нулевой рабочий N проводники совмещены в одном
проводнике на всем ее протяжении (рис. 3.11);
56


• подсистема TN-S
—
система TN, в которой нулевой
защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее
протяжении (рис. 3.12);
• подсистема TN-C -S
—
система TN, в которой функции
нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены
в одном PEN-проводнике на головном участке сети и разделены
во вводном устройстве (рис. 3.13).
3.8 . Назначение и виды заземлений
Рис. 3.11. Подсистема TN-С переменного и постоянного
тока: 1 —заземлитель нейтрали (средней точки) источника
питания; 2 - открытые проводящие части
|К источнику
дитания
t
р
7“
К
!|'|'
«
|«|
ч
ч г!»1111
ч
i
а
L2
13
N
РЕ
Рис. 3.12. Подсистема TN-S
Подсистема TN-S
— нулевой рабочий (N) и нулевой защит­
ный (РЕ) проводники работают раздельно по всей системе.
57


3. Основы электромонтажныхробот
Рис. 3.13. Подсистема TN-C -S
Подсистема TN-C -S
—
функции нулевого рабочего и нуле­
вого защитного проводников объединены в одном проводнике в
части сети.
Первая буква в обозначениях подсистем указывает на харак­
тер заземления источника питания: Т — нейтраль (нулевой ра­
бочий проводник источника питания), непосредственно связана
с землей; / — нейтраль источника питания соединена с землей
через сопротивление или все токоведущие части изолированы от
земли (ТКП 339—2011); вторая буква определяет состояние зазем­
ления: Т —раздельное (местное) заземление источника электро­
питания и электрооборудования; N —источник электропитания
заземлен, а заземление потребителей производится только через
Р^УУ-проводник.
Система заземления ТТ. Это система, в которой нейтраль ис­
точника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части
электроустановки заземлены при помощи заземляющего устрой­
ства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали
источника (рис. 3.14).
58


3.8 . Назначение и виды заземлений
К источнику
питания
U
L2
L3
N
Рис. 3.14. Система заземления ТТ: 1 — заземлитель источника
питания; 2 —открытые проводящие части; 3 —заземляющее
устройство открытых токопроводящих частей электроустановки
Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источ­
ника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых
проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединен­
ного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях,
когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть
обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких
электроустановках должно быть выполнено автоматическое от­
ключение питания с обязательным применением устройства за­
щитного отключения (УЗО).
Система заземления IT. Трехпроводные электрические сети
с изолированной нейтралью (система IT) применяются на напря­
жении 380—660 В при необходимости соблюдения повышенных
требований электробезопасности (электрические сети угольных
шахт, калийных рудников, торфяных разработок, передвижных
установок).
В электроустановках системы IT (рис. 3.15) источник пита­
ния должен быть изолирован от земли или связан с ней посред­
ством подключения к нейтрали достаточно большого сопротив­
ления. В сети имеются определенное активное сопротивление
и емкость по отношению к земле, которые представляют собой
путь для тока утечки или тока замыкания на землю.
59


3. Основы электромонтажныхработ
Рис. 3.15. Система заземления I T
В системе 1Тзначение тока замыкания на землю определяет­
ся состоянием изоляции сети относительно земли. При хорошем
состоянии изоляции (высоком сопротивлении относительно зем­
ли) ток замыкания на землю очень мал, поэтому в случае прямого
прикосновения человека к токоведущим частям электроустанов­
ки не представляет опасности для его жизни. Применение УЗО
в системе IT регламентируется ТКП 339—2011 (подпункт 4.3 .2 .10)
следующим образом: «...В таких электроустановках для защиты
при косвенном прикосновении при первом замыкании на зем­
лю должно быть выполнено защитное заземление в сочетании с
контролем изоляции сети или применены устройства защитного
отключения (УЗО) с номинальным отключающим дифференци­
альным током не более 30 мА». В электроустановках системы IT
устройства контроля изоляции подают сигнал при первом замы­
кании на землю. Если до устранения первого замыкания проис­
ходит второе замыкание на землю, то происходит срабатывание
УЗО. Основное требование при использовании УЗО: устанав­
ливать его необходимо как можно ближе к электроприемнику.
Одновременное функционирование устройств контроля изоля­
ции и УЗО не оказывает влияния на работу каждого из этих
устройств.
Элементы устройств заземлений — заземлители и заземляю­
щие проводники. Заземление осуществляется с помощью метал-
60


3.8 . Назначение и виды заземлений
ш и и-■■|
| .............................................................. 1
...... ...... ...... .. ...... ...... ...... ...... ...... ..... ...... ... .... .. .. * —
-
лических электродов (заземлителей), соединенных с корпусами
электрооборудования заземляющими проводниками. Совокупность
заземлителей и заземляющих проводников образует заземляющее
устройство, которое состоит из вертикальных и горизонтальных
заземлителей.
Заземлители могут быть естественными (проложенные под
землей водопроводные и другие трубопроводы, кроме труб для
горючих и взрывчатых жидкостей, газов и арматуры железобе­
тонных сооружений) и искусственными (погруженные в землю
стальные стержни, угловая сталь, трубы и т. п.) (рис. 3.16).
|
0.7 м_______ „
0.5 м
з.
Полоса
Рис. 3.16. Устройство защитного заземления
Заземляющими проводниками могут быть металлические
конструкции зданий и сооружений, каркасы распределитель­
ных устройств, стальные трубы электропроводок, алюминиевые
оболочки кабелей. В качестве заземлителя нельзя использовать
оболочки кабелей и голые алюминиевые проводники. Сопро­
тивление заземляющего устройства, к которому присоединяется
нейтраль силовых трансформаторов при линейном напряжении
400 В, должно быть не более 4 Ом. Для выравнивания электриче­
ского потенциала на территории, занятой оборудованием, и при­
соединения его к заземляющему устройству прокладывают про­
дольные и поперечные горизонтальные заземлители и соединяют
их между собой в заземляющую сетку. Продольные заземлители
прокладывают вдоль осей электрооборудования со стороны об­
служивания на глубине 0,5—0,8 м от поверхности земли и на рас­
стоянии 0,8—1,0 м от фундаментов или оснований оборудования.
61


3. Основы электромонтажныхработ
3.9 . Монтаж заземляющих устройств
Способ монтажа вертикальных заземлителей зависит от габа­
ритов электродов заземления, характера грунта и его состояния
во время монтажа (талый, мерзлый), времени года и климатиче­
ских условий, количества погружаемых электродов, удаленности
объектов между собой и баз механизации, наличия и возможно­
сти получения механизмов и приспособлений, необходимых для
монтажа.
Рациональные способы монтажа:
• для талых, мягких грунтов — вдавливание и ввертывание
стержневых электродов, забивка и вдавливание профильных
электродов;
• для плотных грунтов —забивка электродов любого сечения;
• для мерзлых грунтов —вибропогружение;
• для скальных и мерзлых грунтов при необходимости глубо­
кого погружения —закладка в пробуренную скважину.
При забивке можно применять стальные электроды любого
профиля —уголковые, квадратные, круглые.
При забивке в обычные грунты на глубину до 6 м экономично
применять стержневые электроды диаметром 12-14 мм. При глу­
бине до 10 м, а также; при забивке коротких электродов в особо
плотные грунты необходимы более прочные электроды диаметром
16—20 мм. При глубине больше 10—12 м применяют механизмы
ударно-вибрационного действия —вибраторы, с помощью которых
электроды легко погрузить даже в промерзший грунт.
Горизонтальные заземлители прокладывают дл я соединения
смонтированных вертикальных электродов в общий сложный за-
землитель или контур заземления. С пособ монтажа горизонтальных
заземлителей выбирают в зависимости о т объема работ, удаленности
объектов строительства о т баз механизации, характера грунта, нали­
чия и возможности получения механизмов и других факторов.
Продольные (горизонтальные) заземлители прокладывают
вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на
глубине 0,5—0,7 м от поверхности земли и на расстоянии 0,8—
1,0 м от фундаментов или оснований оборудования. Допускается
расстояние от фундаментов или оснований оборудования уве­
личить до 1,5 м с прокладкой одного заземлителя для двух ря­
дов оборудования, если стороны обслуживания обращены одна
к другой, а расстояние между фундаментами или основаниями
62


ЮвМ04ММММ«ММ44<)9ММ««МММО«ОМОМОМвО«МО«ОММ«М««<
3.9 . Монтаж заземляющих устройств
двух рядов не превышает 3,0 м. Поперечные заземлители необхо­
димо прокладывать в удобных местах на глубине 0,5—0,7 м. Рас­
стояние между ними рекомендуется увеличивать от периферии к
центру. При этом первое и последующее расстояния, начиная от
периферии, не должны превышать соответственно 4,0, 5,0, 6,0,
7,5, 9,0, 11,0, 13,5, 16,0 и 20,0 м.
Монтаж заземляющего устройства начинается с разметки и
подготовки траншей. Роют траншею на глубину 0,5 -0 ,7 м. После
этого в нее погружают вертикальные заземлители (электроды).
Электроды из угловой и другой профильной стали любого сече­
ния можно забивать в грунт, вдавливать, закладывать в готовые
скважины. Электроды из круглой арматурной стали и из труб
можно ввертывать в грунт.
После заглубления вертикальных заземлителей в грунт по
дну траншей прокладывают горизонтальные заземлители, кото­
рые выполняются из полосовой стали. Горизонтальные заземли­
тели соединяют между собой и присоединяют их к вертикаль­
ным с помощью сварки. Сварные швы со всех сторон покрывают
битумом. Красить заземлители запрещается.
Одновременно с выполнением заземляющего контура дела­
ется разводка ответвлений из полосовой стали и подсоединение
их к оборудованию. Засыпка траншей производится однородным
грунтом, не содержащим камней, щебня и мусора.
Монтаж заземляющих устройств внутри зданий состоит из
монтажа магистралей, подсоединения их к наружному контуру и
подсоединения ответвлений от магистралей к заземляемым ча­
стям установки. Магистрали и ответвления от них выполняют по­
лосовой сталью. Прокладку начинают с разметки мест крепления.
Полосы для магистралей и ответвлений соединяют между собой
внахлестку с помощью сварки. К внешнему контуру их присоеди­
няют не менее чем двумя проводниками в разных местах.
Каждый аппарат, подлежащий заземлению, присоединяется
к магистрали при помощи отдельного самостоятельного ответ­
вления, проложенного в полу здания. Заземление в кабельных
каналах, галереях и полуэтажах выполняется из полосовой стали,
прикрепленной дюбелями. Расстояние от нижней поверхности
съемного перекрытия до заземляющего проводника должно быть
не менее 50 мм. Заземляющие проводники в местах перемещения
тяжелых грузов должны быть защищены от механических по­
вреждений с помощью труб или профильного металла.
63


3. Основы электромонтажныхработ
ооьооооооооож><ухххуо<»з<>ро<><>о<1<х>о<>оое&>ос<хх! аое- (<>о<>ь&>ео<>оооо<1&>с< <х><>е<>о<х><>ооо<><><>&>1><>с*>ог><^^
В процессе сооружения заземляющих устройств вертикаль­
ные электроды погружают в землю.
Метод погружения электродов зависит от их формы. Круглые
стальные стержни диаметром 12—16 мм вворачивают в грунт с
помощью различных приспособлений.
После погружения вертикальные заземлители соединяют
между собой горизонтальными заземлителями (стальной полосой
сечением не менее 48 мм2и толщиной не менее 4 мм или сталь­
ным прутом диаметром не менее 10 мм) способом электрической,
газовой или термитной сварки. Части заземлителя соединяют
сваркой внахлестку. Длина нахлестки должна быть равна ширине
проводника (при прямоугольном сечении) или шести диаметрам
(при круглом сечении), а длина сварного шва должна быть соот­
ветственно не менее двойной ширины или шести диаметров.
Заземляющие проводники в помещениях должны быть до­
ступны для осмотра, поэтому они (за исключением стальных труб
скрытой электропроводки, оболочек кабелей) прокладываются
открыто. Проход через стены выполняют в открытых проемах,
несгораемых неметаллических трубах, а через перекрытия - в
отрезках таких же труб, выступающих над полом на 30—50 мм.
Заземляющие проводники проходят сквозь них свободно, за ис­
ключением взрывоопасных установок, где отверстия труб и про­
емов заделывают легко пробиваемым несгораемым материалом.
Открыто проложенные заземляющие и нулевые защитные
проводники должны иметь отличительную окраску: по зелено­
му фону полоски желтого цвета шириной 15 мм на расстоянии
150 мм друг от друга. Заземляющие проводники прокладывают
горизонтально или вертикально. Способы крепления проводни­
ков заземления приведены на рисунках 3.17, 3.18.
а
б
Рис. 3.17. Крепление проводников заземления дюбелями:
а —непосредственно к стене; б - с подкладкой
64


3.10. Требования безопасности при выполнении электромонтажных работ
Рис. 3.18. Крепление проводников заземления
к стене: а —плоских; б —круглых
3.10 . Требования безопасности при выполнении
электромонтажных работ
Организация работы по технике безопасности на объектах
электромонтажных работ предусматривает:
• назначение лиц, ответственных за безопасность работ. Та­
кими лицами являются производители работ, начальники участ­
ков, мастера и бригадиры монтажных бригад;
• включение в проект производства работ решений по созда­
нию условий для безопасного и безвредного производства работ,
санитарно-гигиеническому обслуживанию работающих, доста­
точному освещению строительной площадки и рабочих мест;
• внедрение передового опыта работы по предупреждению
производственного травматизма;
• инструктаж по безопасным методам работы на рабочих местах.
На участках, где выполняются монтажные работы, опасные
для окружающих, следует вывешивать предупредительные пла­
каты, устанавливать ограждения, назначать дежурных. Все мон­
тажные работы на токоведущих частях (или вблизи них) должны
производиться при снятом напряжении.
65


3. Основы электромонтажных работ
1. Что называют электромонтажными работами? Какие организации
выполняют электромонтажные работы?
2. Перечислите основные документы, регламентирующие монтаж­
ные работы.
3. Как организуются монтажные работы? Назовите этапы монтажных
работ.
4. Дайте определение понятиям «индустриализация электромон­
тажного производства» и «механизация электромонтажного произ­
водства».
5. Назовите основные материалы и изделия, применяемые при мон­
тажных работах.
6. Дайте определение понятиям «кабель», «провод», «шнур». Объясни­
те устройство проводов и кабелей.
7. Объясните назначение самонесущих изолированных проводов. На­
зовите преимущества самонесущих изолированных проводов.
8. Опишите виды обмоточных проводов.
9. Расскажите о монтажных проводах и шинах.
10. Перечислите виды изделий из стали и монтажных изделий для
крепления, применяемых при монтаже.
11. Объясните назначение изоляторов. Приведите классификацию
изоляторов. Опишите механические и электрические характеристи­
ки изоляторов.
12. Какие существуют виды соединений ж ил проводов и кабелей?
13. Расскажите о пробивных и подготовительных электромонтажных
работах.
14. Какие инструменты применяют при электромонтажных работах?
13. Раскройте сущность понятия «заземление». Опишите рабочее и за­
щитное заземления,
16. Перечислите и охарактеризуйте системы заземления в электриче­
ских сетях 0,4 кВ (TN-C, TN-C-S, ТТ, IT).
17. Перечислите элементы устройств заземлений. Расскажите об есте­
ственных и искусственных заземлителях.
18. Какие способы применяются при монтаже заземлений? Назовите
требования безопасности при выполнении электромонтажных работ.
66


4. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
С УЧЕТОМ ПРОФИЛЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
00000<><><Х>0<ХХ><Х><><Х><><>0<Х><><><>0<>0<>0<Х><><ХХ><><ХХХХХХ><ХХ><Х><>0<Х><>000<><>
4.1 . Задачи службы технического обслуживания
электрооборудования
Эксплуатация электроустановок потребителей в Республике
Беларусь ведется в соответствии с требованиями ТКП 181-2009
«Правила технической эксплуатации электроустановок потреби­
телей» (ПТЭ). Этот документ устанавливает единые технические
требования к эксплуатации электроустановок потребителей и
распространяется на все организации независимо от форм соб­
ственности и организационно-правовых норм, индивидуальных
предпринимателей и граждан-владельцев электроустановок.
Цель эксплуатации электрооборудования — обеспечение его
бесперебойной и экономичной работы за счет поддержания на­
дежности и рационального его использования.
Основные задачи службы технического обслуживания'.
• организация эксплуатации электрооборудования;
• подготовка и повышение квалификации электротехниче­
ского персонала;
• содействие бесперебойному и качественному электроснаб­
жению предприятия;
• разработка и осуществление организационно-технических
мероприятий по экономии энергоресурсов.
67


4.2 . Структура службы технического обслуживания
электрооборудования
На промышленных предприятиях существует структура
службы технического обслуживания, зависящая от профиля
производства. Например, электроремонтный цех предприятия
с небольшим объемом ремонтируемого электрооборудования
имеет следующие производственные отделения: разборочно-
дефектовочное, ремонтно-механическое, обмоточное, сушильно­
пропиточное, комплектовочное, сборочное, испытательную
станцию, а также отдельные участки, на которых выполняются
конкретные виды работ по ремонту трансформаторов, электриче­
ских машин и коммутационных аппаратов.
В разборочно-дефектовочном отделении выполняю т пред-
ремонтные испытания, разбирают электрооборудование, прово­
дят дефектовку (определяют состояние и степень износа отдель­
ных частей), а также объем предстоящего ремонта. Разборочно-
дефектовочное отделение оснащается подъемно-транспортными
средствами, стендами для проведения предремонтных испыта­
ний поврежденного электрооборудования, моечными ваннами,
съемниками, приспособлениями и инструментом для разборки
ремонтируемого электрооборудования.
В ремонтно-механическом отделении ремонтируют и при не­
обходимости изготовляют новые детали электрооборудования.
В обмоточном отделении ремонтируют поврежденные и из­
готовляют новые обмотки электрических машин, трансформато­
ров и катушек электрических аппаратов. Отделение оснащается
станками для намотки и изолировки обмоток и катушек, свароч­
ным и паяльным инструментом для соединения проводов обмо­
ток, испытательной установкой для пооперационного контроля
изоляции изготовляемых обмоток, а также аппаратами контроля
правильности соединения схем обмоток.
Сушильно-пропиточное отделение служит для пропитки
и сушки изготовленных обмоток. Его оснащение — пропиточ­
ные ванны, печи для сушки и запечки пропитанных обмоток,
подъемно-транспортные средства для транспортирования мас­
сивных обмоток и емкости для хранения пропиточных лаков.
В комплектовочное отделение доставляют все отремонтиро­
ванные, а также исправные и некоторые новые сборочные еди-
4. Организация технического обслуживания и ремонта электрооборудования
68


ю щ ы и детали ремонтируемого оборудования. Отделение обо­
рудуется верстаками, стеллажами, необходимым инструментом,
щжспособлениями и подъемно-транспортными средствами.
Полностью укомплектованное электрооборудование передается в
сборочное отделение.
В сборочном отделении вы по лняют общую сборку ремонтиру­
емого оборудования. Отделение оснащается сборочными инструмен­
тами и приспособлениями, стеллажами, приспособлениями для
балансировки роторов и якорей электрических машин, испыта­
тельным стендом для выполнения всего комплекса послеремонт-
ных испытаний.
Испытательная станция располагается в отдельном помеще­
нии и содержит высоковольтные испытательные электроустанов­
ки, стенды, различные приборы и средства защиты.
Электроремонтный цех имеет склады для хранения ремонт­
ного фонда и отремонтированного оборудования, инструмен­
тальные и материальные кладовые, подсобные и бытовые поме­
щения, а также другие помещения, число которых и назначение
определяются в каждом конкретном случае принятой технологи­
ей и условиями ремонта.
4.3 . Основные обязанности электромонтера
по ремонту и обслуживанию электрооборудования
Требовавия к персоналу. Эксплуатацию электроустановок
осуществляет специально подготовленный электротехниче­
ский персонал, который подразделяется на административно­
технический, оперативный, ремонтный, оперативно-ремонтный.
Административно-технический персонал организует и пр и ­
нимает непосредственное участие в оперативных переключениях,
ремонтных, монтажных и наладочных работах в электроустанов­
ках; этот персонал имеет права оперативного, ремонтного или
оперативно-ремонтного.
Оперативным называется персонал, осуществляющий опе­
ративное управление электрохозяйством предприятия, цеха, а
также оперативное обслуживание электроустановок (осмотр,
проведение работ в порядке текущей эксплуатации, проведение
оперативных переключений, подготовку рабочего места, допуск
и надзор за работающими).
4.3 . Основные обязанности электромонтера по ремонту электрооборудования
69


4. Организация технического обслуживания и ремонта электрооборудования
Ремонтный персонал выполняет все виды работ по ремон­
ту, реконструкции и монтажу электрооборудования. К этой ка­
тегории также относится персонал специализированных служб
(лабораторий по испытанию оборудования, служб автоматики и
контрольно-измерительных приборов и т. д.). В обязанности это­
го персонала входит проведение испытаний, измерений, наладки
и регулировки электроаппаратуры.
Оперативно-ремонтный персонал —это ремонтный персонал
небольших предприятий или цехов, специально обученный и
подготовленный для выполнения оперативных работ на закреп­
ленных за ним электроустановках.
Электротехнологический персонал производственных цехов
и участков, не входящих в состав энергослужбы предприятия,
который осуществляет эксплуатацию электротехнологических
установок и имеет вторую и выше группу по электробезопасно­
сти, в своих правах и обязанностях приравнивается к электро­
техническому и подчиняется в техническом отношении энерго­
службе предприятия.
Требования к персоналу, обслуживающему электроустанов­
ки, сформулированы в ТКП 181—2009.
Обязанности и права электромонтера. По обслуживаемому
участку электромонтер должен знать границы обслуживания и
территориальное расположение электроустановок; наличие и тех­
ническое состояние электрооборудования; схемы электроснабже­
ния, конструктивные особенности обслуживаемого электрообо­
рудования и электроустановок; назначение каждого агрегата с
электроприводом в общем технологическом процессе.
Электромонтер обязан проводить ежедневное плановое тех­
ническое обслуживание закрепленного за ним электрооборудо­
вания, его текущий ремонт в соответствии с графиком; добивать­
ся надежной и бесперебойной работы оборудования и эффектив­
ного его использования; изучать передовой опыт эксплуатации
электрооборудования и внедрять его в своей повседневной ра­
боте; добиваться рационального расходования электроэнергии
и ее экономии; строго соблюдать требования ПТЭ и ПТБ при
эксплуатации электроустановок потребителей; в аварийных си­
туациях немедленно отключать электроустановку и проводить ее
ремонт; о крупных дефектах в работе электроустановок доклады­
вать своему непосредственному руководству.
70


4.4 . Виды и причины износа электрооборудования
Электромонтер имеет право прекратить эксплуатацию элек­
трооборудования и электроустановок, техническое состояние ко­
торых угрожает безопасности работы или создает опасность воз­
никновения пожара. Он также вправе требовать личного участия
в расследовании аварий и повреждений электрооборудования,
закрепленного за ним.
Электромонтер несет персональную ответственность в а д м и ­
нистративном и судебном порядке за аварии, нарушения режима
работы оборудования из-за несоблюдения правил техники безо­
пасности работы оборудования и правил техники безопасности
на обслуживаемом им участке, если они произошли в результате
его неправильных действий.
4.4 . Виды и причины износа электрооборудования
В процессе работы электрооборудования происходит его из­
нос. Различают два вида износа: физический и моральный.
Под физическим износом понимается изменение размеров,
формы, массы технического объекта или состояния его поверх­
ности вследствие остаточной деформации от постоянно дей­
ствующих нагрузок либо из-за разрушения поверхностного слоя
при трении.
Показатели надежности оборудования (срок службы до изно­
са, интенсивность отказов и др.) зависят от физического износа.
Применительно к электрооборудованию выделяют механический
и электрический.
Механический износ электрооборудования происходит из-за
длительных переменных либо постоянных воздействий на его
отдельные детали или сборочные узлы. Механическому износу
подвержены узлы электрических машин, электрических аппара­
тов, а также подвижные контакты. В результате изменяется их
первоначальная форма или ухудшается качество.
Электрический износ — это потеря электроизоляционными
материалами электрооборудования изоляционных качеств, а так­
же износ контактов из-за электрической эрозии.
Моральный износ —это устаревание исправного электрообо­
рудования, дальнейшая эксплуатация которого нецелесообразна
из-за создания нового, технически более совершенного или более
экономичного оборудования аналогичного назначения. Иногда
эксплуатация морально изношенного электрооборудования мо­
71


4. Организация технического обслуживания и ремонта электрооборудования
жет быть технически и экономически целесообразной, если при
его капитальном ремонте осуществляется модернизация.
4.5 . Понятие о системе планово-предупредительного
ремонта
Ремонт электрооборудования на промышленных предпри­
ятиях может проводиться в соответствии с системой планово­
предупредительного ремонта (ППР). Периодичность и объем
ремонта устанавливаются системой ППР в зависимости от ре­
жимов работы, технического состояния и условий эксплуатации
электрооборудования. Таким образом, система ППР —это систе­
ма организационных и технических мероприятий, выполнение
которых обеспечивает продолжительную и безаварийную работу
электрооборудования.
Существуют три основные системы организации ППР элек­
трооборудования промышленных предприятий: централизован­
ная, децентрализованная и смешанная.
При централизованной системе ремонт выполняет несколько
ремонтных служб, специализированных по видам электрообору­
дования или работ. Эти службы подчинены главному энергетику
предприятия. Персонал, обслуживающий электрооборудование
цеха или подстанции, выполняет только работы по надзору и
мелкому текущему ремонту.
При децентрализованной системе специализированные ре­
монтные службы отсутствуют. Все электроремонтные работы
выполняет персонал электроремонтных участков, находящихся в
административном подчинении, например начальника цеха.
Смешанная система характеризуется тем, что в структуре
предприятия имеются как электроремонтные подразделения,
выполняющие небольшие по объему и сложности ремонтные ра­
боты, так и специализированные ремонтные службы, осуществ­
ляющие сложные и большие по объему работы.
Для проведения технической диагностики (определения со­
стояния оборудования и выявления неисправностей) и ремонта
используются средства вычислительной и микропроцессорной
техники (установки, стенды, устройства для диагностики и ис­
пытания электрооборудования), позволяющие сокращать сроки
проведения ремонта, уменьшать затраты на ремонт и повышать
эффективность эксплуатации электрооборудования.
72


4.6 . Виды ремонта
Ремонт электрооборудования предприятий планируют на
евин год с разбивкой по кварталам и месяцам. Такое планирова­
ние ремонта называется текущим (планирование ремонта элек­
трооборудования на более длительный период называется пер­
спективным). Существует так же оперативное планирование ремон-
та электрооборудования с помощью сетевых графиков, которые
могут быть общими или локальными. Общий сетевой график
предусматривает ремонт определенного комплекса электрообору­
дования (отдельной электроустановки, подстанции, цеха), а ло­
кальный —ремонт отдельной крупной единицы электрооборудо­
вания (мощного электродвигателя, силового трансформатора).
Выполнение ремонта по графикам оказывает организующее
и дисциплинирующее влияние на персонал ремонтных предпри­
ятий, а также позволяет повысить эксплуатационные и экономи­
ческие показатели электрооборудования.
4.6 . Виды ремонта
Для технического обслуживания электрооборудования про­
мышленных предприятий предусмотрено выполнение несколь­
ких видов ремонта (текущего и капитального, среднего и капи­
тального или текущего, среднего и капитального). Обычно пред­
усматривают два вида ремонта: текущий и капитальный.
При текущем ремонте после осмотра всего электрообору­
дования устраняют мелкие дефекты, регулируют механизмы и
выполняют ряд других небольших по объему работ, обеспечи­
вающих нормальную работу электрооборудования до следующе­
го планового ремонта. Текущий ремонт производят без разборки
электрооборудования в период кратковременных остановок про­
изводственного процесса.
Средний ремонт предупреждает износ наиболее ответствен­
ных деталей и узлов электрооборудования. В этом случае заме­
няют отдельные детали, устраняют дефекты изоляции лобовых
частей обмоток электродвигателей, ремонтируют щеткодержате­
ли, шлифуют контактные кольца электродвигателей с фазным
ротором ит. п.
При капитальном ремонте восстанавливают или заменяют
отдельные основные детали и узлы электрооборудования. На­
пример, к этому виду ремонта относят перемотку статорных или
73


4. Организация технического обслуживания и ремонта электрооборудования
с<>с<>о<><>о<>ооо<>оо<*»ео<х>о<>с«<><мх-о<>о<><>ооС’ое<><><>см* >с«>с^ :к*>оФ«><>о<>С' «ооО<>о«>ооскх>о^^
роторных обмоток электрических машин, изготовление и уста­
новку новых обмоток силовых трансформаторов.
Капитальный ремонт обычно производится при частичной
или полной разборке электрооборудования.
Контрольные вопросы и залания
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOQOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
1. Какими нормативными документами регламентируется организа­
ция технического обслуживания электрооборудования?
2. Расскажите о структуре службы технического обслуживания
электрооборудования.
3. Объясните структуру цеха по ремонту электрических машин.
4. Назовите требования к персоналу, обслуживающему электро­
установки.
5. Перечислите права и обязанности электромонтера.
6. Опишите виды и причины износа электрооборудования.
7. Раскройте сущность системы планово-предупредительного ре­
монта электрооборудования.
8. Перечислите виды ремонта электрооборудования.
9. Назовите цели текущего и капитального ремонта.
10. Расскажите о планировании и графиках ремонта.
74


5. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
<х>фооооооо<хх><><>оо<>оо<>ооо<>оо<>о<><><х><><><><>о<>о<>оо<>оо<>оо<>ооо<><><>оофо
5.1 . Назначение и классификация
электроизмерительных приборов
Электроизмерительные приборы - клас с устройств, пр име­
няемых для измерения различных электрических величин.
Для электрических измерений в электроустановках и в про­
цессе технического обслуживания электрооборудования приме­
няются амперметры - для измерения силы электрического тока;
вольтметры — для измерения электрического напряжения; ом­
метры, мосты — для измерения электрического сопротивления;
мультиметры — комбинированные приборы; ваттметры и варме-
тры —для измерения электрической мощности (ваттметры —для
измерения активной, а варметры — реактивной мощности); ча­
стотомеры —для измерения частоты; электрические счетчики -
для измерения электрической энергии.
Для воспроизведения заданных сопротивлений пр име няю т
магазины сопротивлений. Для расширения пределов измерений
электроизмерительных приборов применяют шунты, дополни­
тельные сопротивления, измерительные трансформаторы тока и
напряжения.
Различают две категории электроизмерительных приборов:
рабочие —для контроля режима работы электрических установок
в производственных условиях и образцовые —для градуировки и
периодической проверки рабочих приборов.
В зависимости от способа отсчета показаний электроизмери­
тельные приборы разделяют на приборы непосредственной оцен­
ки и приборы сравнения.
Приборами непосредственной оценки и л и показывающими н а­
зываются такие, которые позволяют производить отсчет изме­
75


5. Техническое обслуживание электроизмерительных приборов
ряемой величины непосредственно на шкале. К ним относят­
ся амперметры, вольтметры, ваттметры и др. Основной частью
каждого такого прибора является измерительный механизм. При
воздействии измеряемой электрической величины (тока, напря­
жения, мощности и др.) на измерительный механизм прибора
подается соответствующий сигнал на отсчетное устройство, по
которому определяют значение измеряемой величины.
По конструкции отсчетного устройства показывающие при­
боры делятся на приборы с механическим указателем (стрелоч­
ные), со световым указателем (зеркальные), с пишущим устрой­
ством (самопишущие) и электронные приборы со стрелочным
или цифровым указателем отсчета.
В электроизмерительных приборах сравнения измерения осу­
ществляются путем сравнения измеряемой величины с какой-
либо образцовой мерой или эталоном. К ним относятся различ­
ные мосты для измерения сопротивления и компенсационные
измерительные устройства (потенциометры).
В зависимости от принципа действия, положенного в осно­
ву устройства измерительного механизма, электроизмерительные
приборы относят к различным системам: магнитоэлектрической,
электромагнитной, электродинамической, тепловой, индукцион­
ной и др. Приборы каждой из этих систем имеют свои условные
обозначения. Они могут выполняться с противодействующей
возвратной пружиной и без пружины. В последнем случае при­
боры называют логомешрами.
По степени точности электроизмерительные приборы непо­
средственной оценки подразделяют на восемь классов. Класс при­
бора — 0 ,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 . Основная приведенная
погрешность, %: ±0,05; ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1,0; ±1,5; ±2,5; ±4,0.
К первым трем классам относят точные лабораторные приборы.
Приборы классов 0,5, 1,0 и 1,5 используют для различных тех­
нических измерений. Они обычно переносные, подключаемые к
электрическим установкам только во время измерений. Приборы
классов 2,5 и 4,0 устанавливают постоянно на щитах и панелях
управления электрическими установками. Ошибка в показани­
ях прибора определяется его классом точности. Например, ам­
перметр класса 1,5 со шкалой на 100 А может дать погрешность
(100 -1 ,5) / 100 = 1,5 А. Погрешность прибора следует различать
с погрешностью измерений. Поскольку погрешность для рассма­
76


триваемого прибора, равная 1,5 А, задается независимо от изме­
ряемого им тока, то при токе 50 А погрешность измерений будет
составлять 3 %, а при токе 5 А - 30 %. Поэтому при измерениях
рекомендуется так выбирать приборы, чтобы значения измеряе­
мой величины не были существенно меньшими наибольшего ее
значения, указанного на шкале прибора.
На шкале каждого прибора проставляют соответствующие
условные обозначения, характеризующие его назначение (ампер­
метр, вольтметр и т. д.), класс точности, род тока, при котором он
может применяться, систему прибора, нормальное его положение
при измерениях, испытательное напряжение, при котором про­
верялась изоляция прибора, и пр. Для указания назначения при­
бора в его условное обозначение вписывают буквенные символы
измеряемых величин, например А (амперметр), V (вольтметр), W
(ваттметр).
5.2 . Правила технического обслуживания
электроизмерительных приборов
На предприятиях действуют измерительные лаборатории,
контрольно-поверочные пункты, мастерские и цехи по ремон­
ту и регулировке контрольно-измерительных приборов, которые
осуществляют повседневное наблюдение за работой приборов и
проводят их периодические поверки.
В объем технического обслуж ивания входят осмотр внешней
части прибора, проверка исправности электропроводки и соеди­
нителей, сохранность пломб, своевременное предупреждение по­
явления неисправностей и выявление дефектов, возникающих
при эксплуатации.
Текущий ремонт осуществляется непосредственно на месте
без снятия прибора с места установки или в мастерской с уста­
новкой резервного прибора вместо снятого.
Капитальный ремонт производится для приборов, имеющих
ремонтный цикл свыше 1 года.
На приборы оформляется паспорт, в который заносятся не­
обходимые сведения о приборе, дата начала эксплуатации, сведе­
ния о ремонте и поверке.
Установка и эксплуатация средств измерений и учета электри­
ческой энергии осуществляется в соответствии с требованиями
5.2 . Правила технического обслуживания электроизмерительных приборов
77


5. Техническое обслуживание электроизмерительных приб оров
<*«ХДОйОО<Ю<>О9ООдеОО4 6 <>0 ООО<>О««'»»>О<>ОООООС><><><><>ОвООООО‘>ОООО«<>ОДООО#ООО<><>ООООООООООООООдеоО<>06О6 ОООО<>ООбООООО«ОООООООО^^
Правил устройства электроустановок (ПУЭ) и инструкций заводов-
изготовителей. Для периодического осмотра и профилактического
обслуживания средств измерений и учета электрической энергии,
надзора за их состоянием, проверки, ремонта и испытания этих
средств у потребителя в соответствии с государственными стандар­
тами может быть создана метрологическая служба или иная струк­
тура по обеспечению единства измерений.
При наличии тока служба должна быть оснащена повероч­
ным и ремонтным оборудованием, образцовыми средствами из­
мерений в соответствии с требованиями технических норматив­
ных правовых актов.
Все средства измерений и учета электрической энергии, а
также нформационно-измерительные системы должны быть в ис­
правном состоянии и готовы к работе. На время ремонта средств
измерений или учета при работающем технологическом энерго­
оборудовании вместо них устанавливают резервные средства.
Персонал, обслуживающий технологическое оборудование,
на котором установлены электроизмерительные приборы и счет­
чики, несет ответственность за их сохранность и внешнее со­
стояние. Счетчики электрической энергии применяются для тех­
нического и коммерческого учета.
Технический учет выполняется для анализа электропотреб­
ления системами для дальнейшей оптимизации режимов рабо­
ты, технический учет не требует пломбировки счетчиков элек­
троэнергии и не может являться основанием для финансовых
расчетов.
Коммерческий учет является основанием для расчетов между
энергоснабжающей организацией и потребителем (абонентом).
При этом счетчик и трансформаторы тока опломбированы.
Вскрывать приборы цеховому персоналу не разрешается. Все
расчетные счетчики электроэнергии имеют действующие повери-
тельные пломбы (или клейма), или свидетельства о государствен­
ной поверке. Однофазные бытовые электросчетчики проходят го­
сударственную проверку не реже 1 раза в 8 лет. Трехфазные элек­
тросчетчики проходят первую поверку через 2 года после ввода в
эксплуатацию, затем 1 раз в 4 года. Вновь устанавливаемые рас­
четные счетчики должны иметь пломбу (клеймо или свидетель­
ство) государственной поверки с давностью не более 12 месяцев
для трехфазных и не более 3 лет для однофазных счетчиков.
78


5.3 . Возможные неисправности электроизмерительных приборов и способы их устранения
5.3 . Возможные неисправности
электроизмерительных приборов и способы
их устранения
Причины, вызывающие неисправную работу измерительных
приборов, различны. Основные неисправности электроизмери­
тельных приборов можно разделить на две группы: механические
неисправности и электрические неисправности из-за перегрузки
измерительных цепей или воздействия перенапряжений.
Техническое состояние приборов зависит также от условий
окружающей среды. Механические воздействия могут вызывать об­
рыв соединительных проводов, повреждать изоляцию, контакты
компонентов на печатных платах, в разъемных соединениях и т. д.
Электрическая перегрузка токовых цепей —наиболее частая
причина неисправностей амперметров, ваттметров, измеритель­
ных трансформаторов тока, шунтов и измерительных преобразо­
вателей тока и мощности.
Импульсные, коммутационные и временные перенапряже­
ния приводят к пробою изоляции, полупроводниковых приборов
и компонентов электронных измерительных схем.
Воздействие агрессивной окружающей среды приводит к
окислению поверхностей приборов, разрушению покрытий, на­
рушению контактных соединений, коррозии металлических де­
талей и соединительных проводов; часто разрушаются проводни­
ки печатных плат.
Механические неисправности обнаруживаются при внешнем
осмотре или при включении и выключении приборов.
К неисправностям электрических цепей счетчиков относятся
обрыв в цепи катушки напряжения и разрыв последовательной
цепи. Неисправности выявляются путем измерений токов и на­
пряжений на зажимах счетчика.
Дополнительные погрешности индукционных счетчиков
проявляются при снижении питающего напряжения более чем
на 10 %. Токовая нагрузка индукционного счетчика должна на­
ходиться в пределах 20—100 %; при этом погрешность измерения
расхода электроэнергии будет минимальной.
Чтобы устранить влияние внешних магнитных полей, ин ­
дукционный счетчик не следует устанавливать вблизи сварочных
агрегатов, мощных токопроводов и других источников значи­
79


тельных магнитных полей. На точность учета влияет положение,
в котором он установлен; оно проверяется по трем координатам.
Неисправности микропроцессорных счетчиков электриче­
ской энергии, других электроизмерительных приборов, содер­
жащих аналоговые и цифровые микросхемы, могут кроме пере­
численных выше факторов вызываться также воздействиями
электромагнитных полей, импульсных перенапряжений, темпе­
ратуры, влажности на электронные компоненты, печатные платы
и элементы цифровой индикации.
5.4 . Трансформаторы тока и напряжения,
схемы их включения
5.4 .1. Трансформаторы тока
Трансформаторы тока применяют в схемах измерений и уче­
та электрической энергии. Кроме того, они являются элементами
устройств релейной защиты и автоматики.
В установках напряжением до 1000 В трансформаторы тока
обеспечивают согласование со стандартными токовыми измери­
тельными цепями измерительных приборов (амперметров, ватт­
метров, счетчиков электроэнергии) и цепей релейной защиты.
В электроустановках трансформаторы тока служат и для от­
деления вторичных цепей приборов от цепей первичного высоко­
го напряжения.
Вторичный ток стандартных трансформаторов тока принят
равным 5 А, что достигается соответствующим подбором отноше­
ния витков первичной и вторичной обмоток. Первичные обмотки
трансформаторов тока могут быть выполнены на токи до несколь­
ких тысяч ампер. Это дает возможность включать их в токовые
цепи с большой нагрузкой и замерять эту нагрузку на вторичной
стороне трансформаторов тока, подключая к ним измерительные
приборы, отградуированные на первичную нагрузку.
Трансформаторы тока характеризуются номинальным коэф­
фициентом трансформации по току, который представляет со­
бой отношение первичного номинального тока ко вторичному:
пт= /ном1/ /ном2. Так как в большинстве случаев /ном2 = 5 А, то
коэффициент трансформации указывают, например, 100/5.
По числу витков первичной обмотки трансформаторы тока
делятся на одно- и многовитковые. В одновитковых первичной
5. Техническое обслуживание электроизмерительных приб оров
80


5.4 . Трансф орматоры тока и напряжения, схемы их включения
«оооеае оооосю оэдооооооеоеодеоьде оооо 'хеоеоооооог оо'эооооооооооооо ооефофоф оооед ооооодооо оооеоогоф одоой еооффоогоооеогфмеоеоом оооо оедтооомдефодеооододедооо
обмоткой является токоведущий стержень или шина. Обмотка
трансформаторов тока выполняется в виде катушки, насаженной
на сердечник.
Наиболее распространенные типы трансформаторов тока,
применяемые в распределительных устройствах электроустано­
вок: ТКМ, ТПФМ , ТПЛ, ТПШЛ, рассчитанные на первичные
токи от 5 до 3000 А и выше. В обозначениях трансформаторов
буква Т означает трансформатор тока, К —катушечный, П —про­
ходного исполнения, Ф —с фарфоровой, Л —с литой изоляцией,
М - модернизированный, О - одновитковый, Ш —шинный.
Трансформаторы проходного исполнения применяют в рас­
пределительных устройствах, где они одновременно являются
проходными изоляторами. Трансформаторы с литой изоляцией
выполняются в едином блоке; обе обмотки и сердечник залива­
ются эпоксидным компаундом, что повышает прочность обмоток
и уменьшает габариты трансформаторов тока.
На рисунке 5.1 показан внешний вид трансформатора тока
типа ТПОЛ, литой корпус 1 которого соединен с установочной
плитой 3, имеющей крепежные отверстия 5. Выводами 2 транс­
форматор включается в первичную цепь, а приборы вторичной
цепи подключаются к зажимам 6. Для заземления трансформа­
тора служит болт 4.
Рис. 5.1. Измерительный трансформатор тока
типа ТПОЛ на 10 кВ
Трансформаторы тока могут включаться в одну, две или три
фазы. Независимо от способа включения в установках высоко­
го напряжения одна точка вторичной обмотки заземляется по
81


5. Техническое обслуживание электроизмерительных приб оров
условиям безопасности (на случай пробоя первичной обмотки на
вторичную).
Для подключения контрольно-измерительных приборов ис­
пользуют схемы включения трансформаторов тока в две или три
фазы, соединяя их соответственно в неполную или полную звез­
ду (рис. 5.2).
АВС
'1
-
А
чУ
а
АВС
Рис. 5.2. Схемы включения трансформаторов
тока: а- вдвефазы;б—втрифазы
Схемы включения трансформаторов тока в цепях релейной
защиты и автоматики приведены на рисунке 5.3. Схема на рисун­
ке 5.3, а применяется для включения защиты от всех видов одно­
фазных и междуфазных коротких замыканий (КЗ). Для каждой
схемы соединений можно определить отношение тока в реле / к
току в фазе /ф, это отношение называется коэффициентом схе­
мы /ссх= У/ Уф.Дляданной схемы km= 1.Схема на рисунке 5.3,б
применяется в основном для дифференциальных защит транс­
форматоров и дистанционных защит.
Коэффициент схемы:
V3У.
£3
____
“
I,
4-=
-Л.
Схема неполной звезды (рис. 5.3, в) реагирует не на все слу­
чаи однофазного КЗ и применяется только для защиты от между­
фазных КЗ в сетях с изолированными нулевыми точками: ксх—1.
Схема на рисунке 5.3, г (включение на разность токов) применя­
ется для защиты от междуфазных КЗ. При трехфазном КЗ (сим­
метричная нагрузка) /р= л/3/ф. Схема на рисунке 5.3, д —соеди­
нение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последова­
82


5.4 . Т рансформаторы тока и напряжения, схемы их включения
тельности, применяется в защитах от замыканий на землю. Ток в
реле появляется только при одно- и двухфазных КЗ на землю.
Рис. 5.3. Схемы включения трансформаторов тока в цепях релейной
защиты: о - вторичные обмотки соединены «полной звездой»;
б —соединение «треугольник»; в —схема в двух фазах («неполная
звезда»); г —включение реле на разность токов двух фаз;
д - соединение в «фильтр токов нулевой последовательности»
Для контроля нагрузки по фазам в цепях напряжением до
1000 В без разрыва цепей питания электрооборудования приме­
няют трансформаторы тока с разъемными сердечниками, выпол­
ненными в виде токоизмерительных клещей. Разъемный сердеч­
ник со вторичной обмоткой, к которой подключен амперметр,
укреплен на изолирующих ручках. Роль первичной обмотки играет
охватываемая токоведущая часть или провод.
Размыкание вторичной обмотки трансформатора тока может
привести к аварийному режиму из-за резкого возрастания (до на­
сыщения) магнитного потока в сердечнике. При этом ЭДС в разом­
кнутой вторичной обмотке может достигнуть нескольких киловольт
и привести к пробою изоляции. При магнитном насыщении увели­
чиваются активные потери в магнитопроводе, что приводит его к
нагреву. Поэтому неиспользуемые вторичные обмотки трансформа­
торов тока закорачивают при помощи специальных зажимов.
Стационарные трансформаторы тока выбирают по роду уста­
новки, номинальным данным, классу точности и нагрузке, а прове­
ряют на термическую и динамическую устойчивость токам КЗ.
83


Первичные обмотки трансформаторов тока изолируют от
вторичных на полное рабочее напряжение. В целях электро­
безопасности (на случай пробоя изоляции между первичной и
вторичной цепями) один из выводов вторичной обмотки транс­
форматоров тока заземляют. Техническое обслуживание транс­
форматоров тока заключается в надзоре за ними и выявлении
видимых неисправностей. При этом контролируют нагрузку
первичной цепи, перегрузка трансформаторов тока по току до­
пускается до 20 %.
Необходимо следить за нагревом и состоянием контактов в
первичной цепи. При осмотре обращают внимание на отсутствие
внешних признаков повреждений (обгорание контактов, трещин
в фарфоре), так как трансформаторы тока подвержены термиче­
ским и динамическим воздействиям при прохождении через них
сквозных токов короткого замыкания. При обнаружении дефек­
тов токоведущих частей и изоляции трансформатор тока подле­
жит ремонту.
5.4 .2 . Трансформаторы напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения служат для по­
нижения высокого напряжения, подаваемого в установках пере­
менного тока на измерительные приборы и реле защиты и авто­
матики.
Применение трансформаторов напряжения позволяет ис­
пользовать для измерения на высоком напряжении стандарт­
ные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения;
обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения,
также могут иметь стандартные исполнения. Кроме того, транс­
форматоры напряжения изолируют (отделяют) измерительные
приборы и реле от высокого напряжения, в результате чего обе­
спечивается безопасность их обслуживания.
На рисунке 5.4 показана схема трансформатора напряжения
с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается
высокое напряжение Uv а на напряжение вторичной обмотки U2
включен измерительный прибор. Начала первичной и вторичной
обмоток обозначены буквами А и а, концы —Х и х. Такие обозна­
чения обычно наносят на корпус трансформатора напряжения
рядом с зажимами его обмоток.
5. Техническое обслуживание электроизмерительных приборов
84


5.4 . Трансформаторы тока и напряжения, схемы их включения
•+— ЕЛ— Н
—<Э--
Рис. 5.4. Схема трансформатора напряжения
Отношение первичного номинального напряжения к вто­
ричному номинальному напряжению называется номинальным
коэффициентом трансформации трансформатора напряжения:
На рисунке 5.5 приведены схемы включения однофазных
трансформаторов напряжения с одной обмоткой для питания
трехфазных вторичных цепей.
Группа из трех соединенных по схеме «звезда —звезда» одно­
фазных трансформаторов, показанная на рисунке 5.5, а, приме­
няется для питания измерительных приборов, счетчиков и вольт­
метров контроля изоляции в электроустановках 0,5—10 кВ с изо­
лированной нейтралью.
В распределительных устройствах подстанций трансформа­
торы напряжения подключаются к шинам через разъединители
и плавкие предохранители. Нормальная работа трансформатора
напряжения обеспечивается, если падение напряжения во вто­
ричной цепи не превышает 1 % номинального.
85


5. Техническое обслуживание электроизмерительных приб оров
А
11I1I]
АхГ
Чш
ах\
A Jf|
-ППГЧ
ах1
АХ\В'
j/yv
ах
[]^[1 1]
_
_
—
1—а
-------------------
Ь
—
-1
—fc—
—
с
о
а
1
А
\111
АX
]
б
A
i
f1
?
1
1I
АXА
XАХ\
4.W
а х\_
r/‘vv*|
ах|
- АПГ.
ах\
Г"
гТ
ка
Ъ
с
К устройству
АРВ
г
Рис. 5.5. Схемы включения однофазных измерительных
трансформаторов напряжения с одной вторичной обмоткой: а - схема
«звезда - звезда» для электроустановок 0,5 -10 кВ с изолированной
нейтралью; б —схема открытого треугольника для электроустановок
0,4-10 кВ; в —то же для электроустановок 6-35 кВ; г —включение
трансформаторов напряжения 6-10 кВ по схеме «треугольник - звезда»
86


5.5 . Схемы включения счетчиков электрической
энергии
Схемы включения индукционных и электронных электро­
счетчиков идентичны. Зажимы токовых обмоток электросчетчи­
ков обозначаются буквами Г (генератор) и Н (нагрузка). Генера­
торный зажим соответствует началу обмотки, а нагрузочный -
ее концу, поэтому провода со стороны источника питания долж­
ны подключаться к зажимам Г, а провода, отходящие от счетчика
в сторону нагрузки, должны быть подключены к зажимам Н.
На рисунке 5.6 изображены принципиальные электриче­
ские схемы включения однофазного счетчика активной энергии.
Первая схема (см. рис. 5.6, а) —непосредственного включения —
является наиболее распространенной.
5.5 . Схемы включения счетчиков электрической энергии
Рис. 5.6. Схемы включения однофазного счетчика активной энергии:
а — при непосредственном включении; б - с трансформатором тока
Трехфазные счетчики в зависимости от их назначения вклю­
чают в четырехпроводную сеть непосредственно (рис. 5.7) или
с использованием трансформаторов тока (рис. 5.8).
87


5. Техническое обслуживание электроизмерительных приб оров
I
Рис. 5.7. Схема непосредственного включения
трехфазного счетчика активной энергии
1
2
3
О
Рис. 5.8. Схема включения трехфазного счетчика активной
энергии с трансформаторами тока в трех фазах
Выбор трансформаторов тока зависит от требуемого диапа­
зона измерений. Выпускают трансформаторы тока с различными
коэффициентами трансформации - 50/5, 100/5-400/5 и т. д. Для
учета активной и реактивной энергии в установках среднего и
88


5 . 5 . Схемы включения счетчиков электрической энергии
4ооь «оо б< к >о оо о< х >о‘ >е&>сл< >&>&гооо<>о<>ьо<><><><х>&кооь<>с1<>ж>&>сю<>ьоосо<х><1ь&>о<> <>с*оо4ою<><><юо<><>о<>^^
высокого напряжения схемы включения содержат трансформа­
торы тока и трансформаторы напряжения. Как правило, схема
включения счетчика наносится на внутреннюю сторону крышки
коробки. Монтаж цепей напряжения электросчетчиков с транс­
форматорами напряжения и тока должен выполняться в соответ­
ствии с ПУЭ медным проводом сечением не менее 1,5 мм, а то­
ковых цепей —сечением не менее 2,5 мм. При монтаже электро­
счетчиков непосредственного включения монтаж должен быть
выполнен проводом, рассчитанным на соответствующий ток.
В современных условиях использование индукционных счет­
чиков сокращается, применяются современные точные и много­
функциональные микропроцессорные приборы учета, позволяю­
щие реализовать многотарифный учет электрической энергии.
Для этого сутки разделяются на несколько тарифных зон с со­
ответствующими уровнями оплаты за потребленную электриче­
скую энергию. Многотарифный учет позволяет снизить потреб­
ления электроэнергии в часы утреннего и вечернего максимумов
и способствует выравниванию графика нагрузки.
Микропроцессорные счетчики (рис. 12, вклейка) имеют воз­
можность одновременного учета и длительного хранения в па­
мяти результатов учета активной и реактивной электрической
энергии. Передача данных возможна по проводам сети, по спе­
циально выделенному информационному каналу, при помощи
радио- или GSM-модема.
Кроме функции учета электроэнергии, современные много­
функциональные счетчики можно использовать для сигнали­
зации об отклонении от заданного режима электроустановки,
питающей сети, а также для дистанционного управления на­
грузками. На основе микропроцессорных счетчиков построены
автоматизированные системы коммерческого учета электроэнер­
гии (АСКУЭ), позволяющие в автоматическом режиме собирать и
обрабатывать информацию о потребляемой электрической энер­
гии. Приборы учета посредством системы АСКУЭ передают ин­
формацию со всех энергетических объектов на один компьютер.
Благодаря этому отсутствует возможность привлечения персона­
ла для съема показаний с приборов учета каждого из объектов
(распределительной подстанции).
Схемы включения микропроцессорных счетчиков представ­
лены на рисунках 5.9—5.11.
89


5. Техническое обслуживание электроизмерительных приборов
NСВА
СС-301
К
ft]
>1 г£
&
>1
*
>1
Ш2_:!
5|еИ'H shФо|12I
Нагрузка
Рис. 5.9. Схема непосредственного включения
микропроцессорного счетчика СС-301
Нагрузка
Рис. 5.10. Схема включения счетчика через три трансформатора
тока в трехфазную четырехпроводную сеть напряжением 0,4 кВ
90


5.5 . Схемы включения счетчиков электрической энергии
Генератор
СВА
л,
гт,
Лз
Л|
пу
Лз
И|
Ш.
,И|
СС-301
А>1
Э-1Аh
Щ2|3 ФЧб|-г|8|9|10|12|
.Из
АТНш
3“
ТНз4
£ТНзс
1C
Нагрузка
Рис. 5.11. Трехфазная трехпроводная сеть с подключением через
два трансформатора тока и три трансформатора напряжения
В соответствии с ТК П 339-2011 (подпункты 4.2.4.1 и 4.2 .4.2)
трансформаторы тока для расчетного учета должны иметь класс
точности не ниже 0,5. Каждая последовательная цепь счетчика
должна подключаться к отдельной вторичной измерительной об­
мотке трансформатора тока. Трансформаторы напряжения, уста­
навливаемые в точках учета, должны иметь класс точности не
ниже 0,5.
Допускается размещение средств учета электроэнергии в
неотапливаемых помещениях и коридорах распределительных
устройств электростанций и подстанций, а также в шкафах на­
ружной установки. При этом в шкафах наружной установки дол­
жен обеспечиваться температурный режим в соответствии с па­
спортными данными средств учета.
91


5. Техническое обслуживание электроизмерительных приборов
1. Поясните назначение и дайте классификацию электроизмеритель­
ных приборов.
2. Раскройте сущность понятий «приборы непосредственной оценки»
и «приборы сравнения».
3. Какие существуют классы точности электроизмерительных приборов?
4. Какими символами обозначаются приборы для измерения электри­
ческих величин?
5. Перечислите классы точности электроизмерительных приборов.
К какому классу точности относятся лабораторные приборы, прибо­
ры для технических измерений?
6. Расскажите, какие операции входят в техническое обслуживание
электроизмерительных приборов.
7. Как организуют текущий и капитальный ремонт электроизмери­
тельных приборов?
8. Назовите требования к метрологической аттестации электроизме­
рительных приборов.
9 Расскажите о периодичности поверки счетчиков электрической энергии.
10. Какие возможны неисправности электроизмерительных приборов?
11. Перечислите основные неисправности счетчиков электрической
энергии.
12. Как организовать поверку счетчика?
13. Объясните назначение измерительных трансформаторов тока и
напряжения.
14. Дайте определение понятия «коэффициент трансформации
трансформатора тока».
15. Объясните схемы включения трансформаторов тока.
16. Перечислите работы по техническому обслуживанию измери­
тельных цепей с трансформаторами тока.
17. Для каких целей применяются трансформаторы напряжения?
18. Охарактеризуйте коэффициент трансформации трансформатора
напряжения.
19 Объясните схемы включения трансформаторов напряжения.
20. Расскажите о схемах включения однофазных и трехфазных счет­
чиков электрической энергии.
21. В каком случае возможно непосредственное включение трехфаз­
ного счетчика?
22. В чем состоят преимущества микропроцессорных счетчиков элек­
трической энергии?
92


6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
<Х>0<ХКХ>С<<><>0<Х><Х><>0<><><Х><>0<К><Х><><><><>5<><><Х><>0<Х>00<Х><ХХХХ><>С><ХЮ<Х>000
6.1 . Осветительная установка.
Системы и вилы освещения
Осветительная установка - совокупность светотехнических
устройств, относящихся преимущественно к установкам искус­
ственного электрического освещения. Состоит из осветительных
приборов с источниками света и элементов, обеспечивающих ра­
боту установки (пускорегулирующих и управляющих устройств,
конструктивных узлов и др.).
В осветительных установках применяют две системы —об­
щего или комбинированного освещения. При общем освещении
светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно
(общее равномерное освещение) или применительно к располо­
жению оборудования (общее локализованное освещение). Систе­
ма комбинированного освещения характеризуется наличием мест­
ных светильников, установленных непосредственно на рабочих
местах и концентрирующих световой поток на рабочие поверхно­
сти. Светильники местного освещения дополняют освещенность
рабочих мест, создаваемую светильниками общего освещения.
Применение одного местного освещения внутри здания не до­
пускается.
В соответствии с ТК П 45-2 .04 -153 —2009 (п. 7.2 .6) освещен­
ность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего
освещения в системе комбинированного, должна составлять не
менее 10 % нормируемой для комбинируемого освещения при тех
источниках света, которые применяются для местного освеще­
ния. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при
93


разрядных лампах и не менее 75 лк при лампах накаливания.
Независимо от принятой системы общее освещение может быть
выполнено с равномерным или локализованным размещением
светильников. Локализованное размещение светильников при­
меняют при наличии в одном помещении рабочих и вспомога­
тельных зон.
Различают следующие виды освещения: рабочее, аварийное,
охранное и дежурное.
Рабочее освещение — освещение, обеспечивающее нормируе­
мые значения освещенности в помещениях и в местах производ­
ства работ вне зданий.
Аварийное освещение подразделяют на освещение безопасно­
сти и эвакуационное. Освещение безопасности — освещение для
продолжения работы при аварийном отключении рабочего осве­
щения. Эвакуационное освещение —освещение для эвакуации людей
из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.
Его следует предусматривать в помещениях и местах производства
работ вне зданий: в местах, опасных для прохода людей; в прохо­
дах и на лестницах, служащих для эвакуации людей. Светильники
аварийного и рабочего освещения должны быть запитаны по раз­
личным питающим линиям и схемам.
В светильниках освещения безопасности и эвакуационного
освещения следует применять лампы накаливания, светодиод­
ные источники видимого излучения и (или) при обеспечении
некоторых дополнительных ограничений, газоразрядные лампы
низкого и высокого давления. В частности, при использовании
люминесцентных ламп температура окружающей среды в поме­
щениях должна быть не менее 10 °С и напряжение их питания во
всех рабочих режимах — не ниже 90 % номинального значения.
Использование газоразрядных ламп высокого давления допуска­
ется при условии обеспечения их мгновенного или быстрого по­
вторного зажигания как в горячем состоянии после кратковре­
менного отключения питающего напряжения, так и в холодном
состоянии.
Охранное освещение — освещение вдоль границ территорий,
охраняемых в ночное время. Дежурное освещение — освещение
помещений и мест производства работ вне зданий в нерабочее
время. ТК П 45-2 .04 -153 —2009 не регламентирует какие-либо тре­
бования к его организации, области применения, значениям соз­
даваемой им минимальной освещенности. К дежурному освеще­
6. Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
94


нию иногда относят наружное освещение входов в помещениях и
световые указатели выходов из помещения.
6.2 . Элементы осветительных электроустановок
Осветительная установка состоит из световых приборов с ис­
точниками света.
Источники света выбирают с учетом высоты помещения, спо­
соба размещения в нем светильников, требования к качествен­
ным показателям освещенности. Лампы накаливания рекоменду­
ется применять для освещения технических этажей, подвалов и
чердаков, туннелей и проходов, складов, насосных и тепловых
пунктов, электрощитовых, вентиляционных и других вспомога­
тельных помещений. Их применяют, если невозможно использо­
вать газоразрядные лампы по условиям окружающей среды.
В результате высокой световой отдачи и большого срока службы
ТКП 45-2.04 -153—2009 рекомендуют применять преимущественно
газоразрядные источники дл я освещения производственных, админи ­
стративных, бытовых и жилых помещений. При выборе источников
света следует помнить, что расход электрической энергии умень­
шается при использовании вместо ламп накаливания компактных
люминесцентных ламп (пр имерно н а 40—60 %), люминесцентных ламп
(40—54 %), ламп типа Д Р Л (41—47 %), ламп типа Д Р И (54—65 %),
ламп типа ДНаТ (57—71 %). Замена люминесцентных ламп на лам­
пы типа ДРИ позволяет экономить 20—23 % электрической энер­
гии, ламп ДРЛ на лампы ДРИ —30—40 % и ламп ДРЛ на лампы
ДНаТ — 38 -50 %. Сравнивая источники света с близкими значе­
ниями светового потока, следует учитывать, что источники света
обладают различными колориметрическими параметрами.
Устройство, содержащее корпус, источник света и изделия,
предназначенные для крепления источника, включения его в
электрическую сеть, перераспределения светового потока, огра­
ничения слепящего действия, защиты от механических повреж­
дений, загрязнения и воздействия окружающей среды, называют
световым прибором.
Световые приборы подразделяют на осветительные и свето­
сигнальные, а осветительные световые приборы — на светиль­
ники (приборы ближнего действия), прожекторы (дальнего дей­
ствия) и комплектные осветительные устройства на основе щеле­
вых и плоских световодов.
6.2 . Элементы осветительных электроустановок
95


Основные элементы конструкции светильников: корпус, ис­
точник света, оптическая система, ламподержатель или патрон,
пускорегулирующий аппарат (для газоразрядных источников) и
электротехнические изделия, предназначенные для подключения
источника к электрической сети, а также другие вспомогатель­
ные приспособления.
Оптическая система светильников состоит из отражателей,
рассеивателей, защитных стекол, экранирующих решеток, колец
и предназначена в основном для перераспределения в требуемом
направлении светового потока источников, защиты от их слепя­
щего действия или для качественного преобразования свойств
видимого излучения (изменения спектрального состава и его по­
ляризации).
Светильники классифицируют по распределению светового
потока в пространстве, форме кривой силы света, способу уста­
новки и возможности перемещения при эксплуатации, степени
защиты от воздействия окружающей среды, климатическому ис­
полнению и категории размещения, степени пожаро- и взрыво-
безопасности, классу защиты от поражения электрическим то­
ком и целевому назначению, учитывающему возможность работы
в определенных условиях эксплуатации.
По способу установки светильники подразделяют на подвесные,
потолочные, встраиваемые, пристраиваемые, настенные, настоль­
ные, напольные, консольные, венчающие, торцовые (рис. 6.1).
6. Техническое обслуживание и рем онт осветительных электроустановок
е
ж
з
и
Рис. 6.1. Классификация светильников по способу установки:
подвесные (а); потолочные (б): настенные (в);
встраиваемые (г); пристраиваемые (д); настольные (е);
напольные (ж): венчающие (з); консольные (и); переносные (к)
96


6.2 . Элементы осветительных электроустановок
По степени защиты от пыли светильники изготовляют в не­
защищенном (открытые 2, перекрытые 2’), пылезащищенном
(полностью 5, частично 5’) и пыленепроницаемом (полностью 6,
частично 6') исполнениях; по степени защиты от влаги —незащи­
щенном (0), каплезащищенном (2), дождезащищенном (3), брыз­
гозащищенном (4), струезащищеном (5), водонепроницаемом (7)
я герметичном (8) исполнениях.
Светильники (рис. 13, вклейка), предназначенные для экс­
плуатации во взрывоопасных помещениях и зонах, чаще всего из­
готовляют в следующем исполнении: взрывобезопасном (иногда
встречается в обозначении маркировка В) и повышенной надеж­
ности против взрыва (Н). Их степень защиты обеспечивается гер­
метизацией токопроводящих контактных элементов и источника
света, ограничением предельной температуры наружных частей.
В соответствии с ГОСТ 14254—96, степень защиты обозначается
буквами IP и двумя цифрами: первая цифра —степень защиты от
попадания пыли, вторая —от попадания влаги.
По степени защиты от поражения электрическим током све­
тильники разделяют на четыре класса:
• кла сс 0 — защита от поражения электрическим током обе­
спечивается только основной (рабочей) изоляцией. Токоведущие
части недоступны для прикосновения при замене источника света
и профилактическом обслуживании светильника. Присоединение
электропроводящих деталей светильника, доступных для прикос­
новения, к заземляющему проводу не предусмотрено. Питание
светильника осуществляется однофазной двухпроводной сетью;
• кл асс I —защита от поражения электрическим током обе­
спечивается как основной изоляцией, так и присоединением
доступных для прикосновения токопроводящих частей к за­
щитному (заземленному) проводу стационарной однофазной
трехпроводной или трехфазной пятипроводной питающей сети.
В маркировке светильника может присутствовать символ Ц ^;
• к ла сс II —защита от поражения электрическим током обе­
спечивается двойной или усиленной изоляцией. Светильник не
имеет устройства защитного заземления. Питание светильника
осуществляется двухпроводной однофазной сетью. Отличается
наличием в маркировке светильника символа |§ |;
• к ла сс III—защита от поражения электрическим током обе­
спечивается применением безопасного сверхнизкого (<50 В) на-
97


<5. Техническое обслуживание и рем онт осветительных электроустановок
пряжения питания. Светильник не имеет зажимов для защитно­
го заземления. Во внутренних цепях светильника не возникает
напряжение выше 50 В. В маркировке светильника в обязатель­
ном порядке присутствует символ И .
Прожекторам называют световой прибор дальнего действия
(более 30 м), перераспределяющий световой поток источника
внутри малых телесных углов. Они служат для освещения уда­
ленных объектов, находящихся на расстоянии, намного превы­
шающем их размеры.
Прожектор конструктивно состоит из таких же элементов, как
и те, что входят в конструкцию светильников: корпуса, оптической
системы, источника света, патрона (ламподержателей), пускоре-
гулйрующего аппарата (для газоразрядных источников) и других
электротехнических изделий, и отличается в основном особенно­
стями оптической системы, предназначенной для перераспределе­
ния в требуемом направлении светового потока источника.
Внешний вид некоторых из них приведен на рисунке 14 (вклейка).
В современных осветительных приборах применяются лам­
пы накаливания, газоразрядные лампы и светодиоды.
Лампа накаливания(рис. 6.2, а) —это источник света, в ко­
тором преобразование электрической энергии в световую проис­
ходит за счет накаливания тугоплавкого проводника электриче­
ским током. Лампа накаливания представляет собой стеклянную
колбу, внутри которой в вакууме или инертном газе находится
нить из тугоплавкого проводника. Чаще всего нить накала вы­
полняют в виде одинарной или двойной спирали.
Рис. 6.2. Лампа накаливания (а), ДРЛ (б) и люминесцентный (в)
источники света: 7 —колба; 2 —нить накала; 3 - кварцевая горелка;
4 - слой люминофора; 5 - цоколь; б - трубка стеклянная
б
5
а
98


6.2 . Элементы осветительных электроустановок
Лампы, из объема которых выкачан воздух, называются ваку­
умными, в отличие от газонаполненных, колбы которых заполня­
ются инертным газом (смеси азота, аргона, ксенона, криптона).
Газонаполненные лампы по сравнению с вакуумными имеют
лучшую светоотдачу, т. е . газ, находящийся в колбе под давлени­
ем, препятствует испарению вольфрама. Это позволяет повысить
температуру накала, за счет чего увеличивается световой поток
лампы и улучшается ее цветность.
Недостаток ламп накаливания - низкий КПД. В энергию
светового потока превращается только 4 % всей потребляемой
электрической энергии, а остальная часть преобразуется в тепло­
вую энергию, излучаемую лампой. Электрические, светотехни­
ческие характеристики и продолжительность горения ламп на­
каливания зависят от изменения питающего напряжения. При
пониженном напряжении уменьшается световой поток, а при по­
вышенном резко снижается продолжительность горения лампы:
при превышении напряжения на 15 % выше номинального срок
службы ламп значительно сокращается.
Для освещения открытых площадей и территорий предпри­
ятий применяют галогенные лампы накаливания. Конструктивно
лампа устроена в виде кварцевой трубки, заполненной инертным
газом с добавкой галогенов или их соединений, обеспечиваю­
щих замедленное испарение тела накала. Галогенные лампы при
одинаковой с обычной лампой накаливания мощностью имеют
меньшие размеры, значительно более высокую световую отдачу
(22—30 лм/Вт), срок службы их в 2 раза превышает обычные лам­
пы накаливания. Выпускают галогенные лампы мощностью от
нескольких ватт до 20 кВт.
Газоразрядные источники света —лампы, в которых излуче­
ние диапазона длин волн возникает в результате электрического
разряда в среде инертных газов, паров металлов или их смесей.
К газоразрядным источникам света относятся люминесцент­
ные лампы, дуговые ртутные лампы с люминофором (ДРЛ), ксе­
ноновые газоразрядные лампы (ДКсТ), дуговые ртутные лампы
с иодидами (ДРИ), дуговые натриевые лампы высокого давления
(ДНаТ).
Люминесцентная лампа —это газоразрядный источник света,
световой поток которого определяется свечением люминофоров
под воздействием ультрафиолетового излучения.
99


Натриевые лампы высокого давления типа ДНаТ наиболее
экономичны из всех существующих источников света и широко
применяются для освещения улиц, автотрасс, площадей, про­
мышленных территорий и других открытых пространств, где не
предъявляется высоких требований к качеству цветопередачи.
Благодаря желтому свету, обеспечивающему хорошие ви­
димость, разрешающую способность глаза при низких уровнях
освещенности и хорошее прохождение излучения в тумане, на­
триевые лампы низкого давления (НЛНД) находят применение в
светосигнальных установках. Д ля общего освещения эти лампы
не применяются. Время разгорания НЛНД 10—15 мин, для за­
жигания их необходимо напряжение 45-500 В. Натриевые лампы
высокого давления (НЛВД) перспективны для наружного осве­
щения улиц, площадей, скоростных магистралей, больших от­
крытых пространств (стадионов и т. д.). Несмотря на то что цена
НЛВД в несколько раз выше цены ртутных ламп высокого дав­
ления (РЛВД) и металлогалогенных ламп (МГЛ), их применение
дает значительную экономию капитальных и эксплуатационных
расходов как для проектируемых, так и для реконструируемых
осветительных установок.
Современное промышленное и бытовое освещение все чаще
выполняется с использованием светодиодных светильников. Эта
передовая светотехника позволяет получить отличные результа­
ты по соотношению цены и качества благодаря своим непревзой­
денным в сравнении с другими видами освещения эксплуатаци­
онным характеристикам.
Промышленное светодиодное освещение значительно снижа­
ет расходы на потребление электроэнергии и при этом улучшает
качество освещенности, цветопередачи, способствует повыше­
нию эффективности работы в производственных помещениях.
Крепление источников оптического излучения к осветитель­
ной арматуре и подключение их к электрическим сетям выпол­
няется с помощью резьбовых патронов Е14, Е27 и Е40 (лампы
накаливания, газоразрядные лампы высокого давления, ком­
пактные энергоэкономичные люминесцентные лампы, светоди­
одные лампы) или специальных ламподержателей под цоколи
люминесцентных ламп G5, G13, G23 и др. Патроны Е14 и Е27
изготовляют из пластмассы или керамики. Они рассчитаны на
номинальное напряжение до 230 В и ток до 4 А. Их степень за­
6. Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
100


6.3 . Схемы включения в сеть газоразрядных памп низкого давления
щиты — IP20. Патроны Е40 выпускают только в керамическом
исполнении, они рассчитаны на номинальное напряжение до
400Витокдо20А.
Для коммутации тока до 10 А в осветительных сетях напря­
жением до 230 В применяют выключатели, штепсельные розетки
и вилки.
Современные выключатели и розетки изготовляют из ударо­
прочного пластика с гладкими поверхностями и недоступными
для прикосновения неизолированными токоведущими элемен­
тами. Максимально допустимые значения тока и напряжения,
на которые рассчитан конкретный тип устройства, указываются
на его корпусе. Варианты исполнения выключателей и розеток
в основном определяются условиями их эксплуатации (в сыром
или сухом помещении), видом проводки (открытая или скрытая),
назначением (количеством коммутируемых цепей) и необходи­
мостью в защитном заземлении (занулении). Как правило, они
имеют степени защиты от внешних воздействий IP2Q (для по­
мещений с нормальными климатическими условиями) или IP44
(брызгозащищенное исполнение для установки в помещениях с
повышенной влажностью).
Выключатели могут снабжаться встраиваемыми элементами
автоматики: для плавного регулирования яркости свечения ламп
(светорегуляторы или так называемые диммеры); со встроенным
датчиком движения (включают освещение при перемещениях
людей в зоне их видимости и отключают его спустя некоторое
время после прекращения движения в контролируемой ими зоне)
или таймером (реле времени) для включения электроприборов на
заданный промежуток времени; с дистанционным управлением
(позволяют управлять осветительной установкой на расстоянии
с помощью пульта).
6.3 . Схемы включения в сеть газоразрядных ламп
низкого давления
Газоразрядные лампы низкого давления подключают к элек­
трической сети с помощью специальных электротехнических из­
делий и схем их соединения, обеспечивающих зажигание, разгора-
ние и стабилизацию режима электрического разряда, подавление
радиопомех, возникающих при работе, повышение коэффициента
мощности и снижение пульсации светового потока.
101


6. Техническое обслуживание иремонт осветительных электроустановок
Совокупность всех элементов, выполняющих вышеуказанные
функции и конструктивно оформленных в виде единого устройства
или нескольких отдельных блоков, называется пускорегулирующим
аппаратам (ПРА). В зависимости от режима зажигания ПРА для
включения люминесцентных ламп подразделяют на аппараты им­
пульсного зажигания с предварительным подогревом электродов;
горячего зажигания с постоянным подогревом электродов; мгно­
венного зажигания при холодных электродах лампы.
Основными элементами классической схемы импульсного
зажигания с предварительным подогревом электродов являются
люминесцентная лампа, дроссель в качестве балластного сопро­
тивления и стартер (рис. 6.3).
С2
Рис. 6.3. Схема включения люминесцентной лампы
с использованием стартера тлеющего разряда: LL —дроссель;
EL - люминесцентная лампа; C l, С2 —конденсаторы; ES - стартер
Стартер тлеющего разряда (рис. 6 .4) представляет собой ми­
ниатюрную газоразрядную лампу с биметаллическими (одним
или двумя) электродами, заполненную смесью аргона (60 %),
неона (28,8 %) и гелия (11,2 %). Стеклянная колба лампы стар­
тера помещена в металлический корпус цилиндрической формы.
Присоединение стартера к схеме осуществляется контактными
электродами.
Напряжение зажигания разряда в миниатюрной лампе стар­
тера составляет не менее 70 В —для стартера 20С-127, 130 В —для
стартера 80С-22О и 140 В для стартера 65С-220 . Стартер рассчи­
тан на зажигание люминесцентной лампы не менее 6-10 тыс.
раз, что и определяет срок его службы.
102


6.3 . Схемы включения в сеть газоразрядных ламп низкого давления
Рис. 6.4. Устройство стартера тлеющего разряда: 1 —токоподводы;
2 —газоразрядная лампа; 3, 4 - биметаллические электроды;
5 —конденсатор; 6 —металлический корпус; 7 —контактные электроды
При подаче напряжения в схему включения люминесцентной
лампы ток не проходит через ее газоразрядный промежуток, по­
скольку он в достаточной степени не ионизирован и является изо­
лятором. В таком состоянии для его пробоя необходимо напряже­
ние, превышающее в несколько раз значение напряжения сети.
В стартере возникает тлеющий электрический разряд, со­
провождающийся протеканием тока (20-50 мА) в электрической
цепи, образованной дросселем, нитями накала электродов люми­
несцентной лампы и самим стартером. Под действием тлеюще­
го электрического разряда биметаллические электроды стартера
разогреваются, изгибаются, накоротко соединяются друг с дру­
гом и замыкают цепь накала электродов люминесцентной лампы
через дроссель на напряжение сети. Проходящий при этом ток,
равный 0,9—2,0 номинального тока люминесцентной лампы, обе­
спечивает интенсивный подогрев ее электродов. Тлеющий разряд
в стартере прекращается, так как разность потенциалов на его
электродах равна нулю.
За 1-2 с электроды люминесцентной лампы разогреваются
до 700—900 °С, вследствие чего увеличивается электронная эмис­
сия, ионизируется газовый промежуток и облегчаются условия
его пробоя. После прекращения тлеющего разряда в стартере его
электроды охлаждаются и, возвращаясь в исходное положение,
разрывают цепи накала электродов люминесцентной лампы.
В момент разрыва цепи в дросселе возникает электродви­
жущая сила (ЭДС) самоиндукции. Образовавшийся за счет ЭДС
самоиндукции импульс повышенного напряжения (700—1000 В)
103


прикладывается к электродам люминесцентной лампы, что при­
водит к пробою ее газоразрядного промежутка и зажиганию. По­
сле зажигания люминесцентной лампы напряжение на стартере,
включенном параллельно электродам лампы, приблизительно
равно половине напряжения сети, и его недостаточно для воз­
никновения тлеющего разряда. Стартер отключается, однако
если люминесцентная лампа по какой-либо причине не зажглась,
весь процесс зажигания повторяется.
В схеме конденсаторы С1 и С2 предназначены соответственно для
повышения коэффициента мощности и уменьшения радиопомех.
В последнее время для стабилизации электрического разряда
газоразрядных источников оптического излучения широкое приме­
нение получили бесшумные электронные ПРА (ЭПРА), существен­
но снижающие материалоемкость изделий (на 40—70 %) и затраты
электрической энергии при эксплуатации (потери электрической
энергии в ЭПРА не превышают 10 % мощности источника).
Современные ЭПРА базируются на использовании микро­
схем для управления работой лампы, включая управление пред­
варительным разогревом ее электродов при первичном заж ига­
нии, защиту от аномальных режимов работы или неисправно­
стей, помехоподавление, корректировку коэффициента мощности
и др. К тому же использование ЭПРА позволяет организовать
управление работой газоразрядной лампы при применении токов
высокой частоты (20 кГц и выше), что значительно повышает ее
эксплуатационные характеристики. Обобщенная принципиаль­
ная блок-схема устройства ЭПРА представлена на рисунке 6.5, а
принципиальная электрическая схема —на рисунке 6.6.
6. Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
Рис. 6.5. Блок-схема устройства ЭПРА
104


6.4 . Газоразрядные лампы высокого давления и схемы их включения в сеть
Рис. 6.6. Принципиальная электрическая схема ЭПРА
на основе микросхемы IR2520 фирмы IR
Достоинства современных ЭПРА:
• высокий коэффициент мощности (cos <р> 0,96-0,98);
• увеличение срока службы и уменьшение пульсации свето­
вого потока ламп;
• отсутствие шума во время работы;
• более широкий диапазон рабочих температур и напряже­
ний питания;
• автоматическое отключение при выходе из строя лампы.
Особо эффективны ЭПРА при питании газоразрядной лампы
на повышенной частоте переменного тока —от 0,8 и до десятков
килогерц (кГц). В таком случае наблюдаются повышение свето­
вой отдачи лампы (на 5—7 %), понижение коэффициента пуль­
сации светового потока (до 5-15 %) и увеличение срока службы
лампы (на 10—50 %). ЭПРА способны обеспечить регулирование
светового потока газоразрядной лампы (например, в зависимости
от уровня естественной освещенности) и ее подключение к сети
не только переменного, но и постоянного тока (например, на­
пряжением 12 или 24 В).
6.4 . Газоразрядные лампы высокого давления
и схемы их включения в сеть
Газоразрядная трубка лампы высокого давления ДРЛ со­
держит четыре электрода (два основных и два поджигающих).
Поджигающие электроды присоединены через омические сопро­
105


6. Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
тивления так, что расстояние между ними и противофазными
основными рабочими электродами значительно меньше расстоя­
ния между основными электродами (рис. 6.7).
Рис. 6.7. Схема подключения поджигающих электродов
в четырехэлектродных лампах ДРЛ
Период разгорания лампы ДРЛ продолжается 3—7 мин. За
это время происходят нагревание горелки лампы и испарение
ртути. Давление паров ртути повышается, изменяются электри­
ческие (ток, мощность и др.) и светотехнические (световой поток,
световая отдача и др.) параметры. Например, после зажигания в
лампе электрического разряда начальное напряжение на ней со­
ставляет 25—30 В и по мере разгорания повышается до 115—145 В.
В момент зажигания ток в 2—2,6 раза превышает номинальный и
по мере разогрева горелки и испарения в ней ртути постепенно
уменьшается до номинального значения. Мощность и световой
поток лампы возрастают до номинальных значений. После раз­
горания лампы наблюдается устойчивый режим работы и про­
исходит стабилизация ее электрических и светотехнических па­
раметров. Повторно зажечь погасшую лампу можно лишь после
того, как она остынет и пары ртути сконденсируются, т. е. при­
мерно через 10—15 мин.
На электрические и светотехнические параметры лампы
большое влияние оказывает отклонение напряжения питающей
сети от номинального значения. Существенным недостатком
ламп ДРЛ является неудовлетворительная цветопередача излу­
чения, ограничивающая сферу применения в производственных
помещениях, в которых отсутствуют какие-либо требования к
различению цветов, а также значительная пульсация светового
потока (до 75 %).
В четырехэлектродных лампах ДРЛ зажиганию основного
разряда между рабочими электродами предшествует возник­
новение тлеющего разряда между рабочими и поджигающими
106


6.4 . Газоразрядные лампы высокого давления и схемы их включения в сеть
электродами, который затем переходит на основные электроды.
Для четырехэлектродных ламп ДРЛ зажигание электрического
разряда в кварцевой горелке может быть произведено от сете­
вого напряжения 230 или 400 В. В схеме включения таких ламп
(рис. 6.8) последовательно с лампой включается дроссель. Так как
при индуктивном балласте коэффициент мощности ПРА состав­
ляет 0,45—0,6, то для его повышения до требуемого значения в
схему вводится конденсатор С. Емкость конденсатора определя­
ется мощностью лампы.
LL
о
-U
о
Рис. 6.8. Принципиальная схема включения
четырехэлектродной лампы ДРЛ в сеть: LL —балластный
дроссель; С - конденсатор; EL - лампа
Лампы типа ДНаТ (дуговая натриевая трубчатая) из всех га­
зоразрядных ламп обладают самой большой световой отдачей
(до 140 лм-Вт) и незначительным снижением излучаемого свето­
вого потока на протяжении всего срока эксплуатации. Однако в
их спектре до 70 % излучения сосредоточено в желто-оранжевой
области (560-610 нм), что предопределяет неудовлетворительную
цветопередачу их излучения (Тс = 2100 К, Ra = 25) и назначе­
ние - освещение улиц, перекрестков и территорий промышлен­
ных объектов, декоративное и архитектурное освещение, так как
излучение обеспечивает только хорошее различие положения и
формы объектов.
Тонкостенная трубчатая газоразрядная горелка ламп ДНаТ
изготовлена из светопропускающей поликристаллической кера­
мики (оксида алюминия), полость которой заполнена ксеноном
с добавками натрия (амальгамы натрия) и ртути (амальгамы рту­
ти). Горелка размещена во внешней колбе из тугоплавкого стек­
ла, которая имеет цилиндрическую или эллиптическую форму и
оснащена резьбовым цоколем (рис. 6.9).
107


6. Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
Рис. 6.9. Устройство лампы ДНаТ:
7 —керамическая газоразрядная трубка;
2 —вольфрамовый электрод; 3 - колба
из термостойкого стекла; 4 —цоколь
Лампы ДНаТ изготовляют мощностью 70, 100, 150, 210, 250,
360, 400, 700 и 1000 Вт. Их световая отдача составляет 100—
125 лм-Вт, средняя продолжительность горения —6 —15 тыс. ча­
сов, коэффициент пульсации светового потока — 70 %, время
разгорания —5 —15 мин. Повторное зажигание лампы возможно
через 2—3 мин после погасания.
Лампы ДНаТ характеризуются хорошей стабильностью свето­
вого потока в течение всего срока службы. Уменьшение светового
потока —не более 15—20 % за 10 тыс. часов работы. Они малочув­
ствительны к температуре окружающей среды и работоспособны
при ее изменении в диапазоне от -60 до +40 °С. Однако колебания
напряжения электрической сети существенно сказываются на их
световых и электрических параметрах.
Конструкция ламп ДНаТ для включения в сеть требует в до­
полнение к балластному сопротивлению наличия специального
зажигающего устройства —УИЗУ (универсальное импульсное за­
жигающее устройство) или ИЗУ (импульсное зажигающее устрой­
ство), генерирующего импульсы высокого напряжения (рис. 6.10).
Они обеспечивают надежное зажигание ламп при температуре
окружающей среды до -40 °С.
Принцип действия импульсных зажигающих устройств по­
кажем на примере УИЗУ. При подключении питания к УИЗУ
заряжается конденсатор С2 через цепочку R, С1 и вторичную
обмотку импульсного трансформатора TV (рис. 6.11). Когда на­
пряжение С2 достигает напряжения стабилизации стабилитрона
108


6.4 . Газоразрядные лампы высокого давления и схемы их включения в сеть
VD2, в цепи управляющего электрода тиристора VS появляется
ток, тиристор открывается и конденсатор С2 разряжается на пер­
вичную обмотку импульсного трансформатора 71Кчерез тиристор
и диод VDI. Во вторичной обмотке трансформатора появляются
импульсы напряжения (на полуволну около 5 импульсов) в 1900—
6000 В, обеспечивающие зажигание лампы. Значение амплитуд
импульсов определяется положением переключателя 2 (2', 2").
Амплитуда и длительность импульсов зависят также от значений
R и С1. Диод VD1 предназначен для защиты тиристора VS по об­
ратному напряжению.
Рис. 6.10. Принципиальная электрическая схема
включения в сеть ламп ДРИ и ДНаТ с зажигающим
устройством типов УИЗУ (а) и ИЗУ (б)
Рис. 6.11. Принципиальные электрические схемы
импульсного зажигающего универсального устройства (а)
и импульсного зажигающего устройства (б)
109


6.5 . Требования к осветительным установкам
В соответствии с ТК П 181-2009 рабочее и аварийное осве­
щение во всех помещениях, на рабочих местах, открытых про­
странствах и улицах должно обеспечивать освещенность в со­
ответствии с установленными требованиями. Применяемые при
эксплуатации электроустановок светильники рабочего и аварий­
ного освещения должны быть только заводского изготовления и
соответствовать требованиям государственных стандартов и тех­
нических условий. Светильники аварийного освещения должны
отличаться от светильников рабочего освещения знаками или
окраской. Питание светильников аварийного и рабочего освеще­
ния осуществляется от независимых источников. При отключе­
нии рабочего освещения переключение на аварийное происходит
автоматически или вручную согласно проектным решениям ис­
ходя из целесообразности по местным условиям и в соответствии
с требованиями ПУЭ.
Питание сети аварийного освещения по схемам, отличаю­
щимся от проектных, не допускается. Присоединение к сети ава­
рийного освещения переносных трансформаторов и других видов
нагрузок, не относящихся к этому освещению, не допускается.
Сеть аварийного освещения должна быть выполнена без штеп­
сельных розеток.
Автоматические выключатели должны обеспечивать селектив­
ность отключения потребителей, получающих от них питание.
Использование сетей освещения для подключения каких-
либо переносных или передвижных электроприемников не до­
пускается.
В соответствии с ПУЭ (п. 6.1.7) для питания светильников
общего освещения должно применяться напряжение не выше
400/230 В переменного тока при заземленной нейтрали и не
выше 230 В переменного тока при изолированной нейтрали и
постоянного тока. Для питания отдельных ламп следует приме­
нять напряжение не выше 230 В. При этом ввод в светильник
следует выполнять проводами или кабелем с медными жилами и
с изоляцией, рассчитанной на напряжение не менее 1000 В. Све­
тильники с люминесцентными лампами напряжением 130—230 В
допускается устанавливать на высоте не менее 2,5 м от пола при
условии недоступности их токоведущих частей для случайных
прикосновений.
6. Техническое обслуживание и рем онт осветительных электроустановок
110


6.5 . Требования к осветительным установкам
Для питания переносных (ручных) электрических светиль­
ников в помещениях с повышенной опасностью и в особо опас­
ных помещениях должно применяться напряжение не выше 42 В.
Вилки приборов напряжением 42 В не должны входить в розетки
с более высоким номинальным напряжением. В помещениях, в
которых используется напряжение двух и более номиналов, на
всех штепсельных розетках должны быть надписи с указанием
номинального напряжения. Использование автотрансформа­
торов для питания светильников сети 12—50 В не разрешается.
Применение для переносного освещения люминесцентных ламп,
не укрепленных на жестких опорах, не допускается.
Установка в светильники сети рабочего и аварийного осве­
щения ламп, мощность или цветность излучения которых не со­
ответствуют проектной, а также снятие рассеивателей, экрани­
рующих и защитных решеток светильников не допускается.
Питание сетей внутреннего, наружного, а также охранного
освещения потребителей, сооружений, жилых и общественных
зданий, открытых пространств и улиц, как правило, должно быть
предусмотрено по отдельным линиям.
Защитное заземление металлических корпусов светильников
общего освещения с лампами накаливания, люминесцентными,
ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ со встроенными внутрь светильника
ПРА осуществляется следующим образом: в сетях с заземленной
нейтралью при вводе в светильник кабеля, защищенного про­
вода, незащищенных проводов в трубе или металлорукаве или
скрыто без труб заземление или зануление корпусов следует осу­
ществлять ответвлением от нулевого рабочего проводника внутри
светильника. Заземление корпуса светильника ответвлением от
нулевого рабочего проводника внутри светильника запрещается;
в сетях с изолированной нейтралью осуществляется присоеди­
нением к заземляющему винту светильника защитного провод­
ника. Металлические отражатели светильников с корпусами из
изолирующих материалов заземлять не требуется.
При выполнении защитного заземления осветительных при­
боров наружного освещения необходимо подключать железобе­
тонные и металлические опоры, тросы к заземлителю в сетях с
изолированной нейтралью и к заземляющему проводнику в сетях
с заземленной нейтралью.
111


Для установок наружного освещения фасадов зданий и на­
ружной световой рекламы и указателей в сетях с системами за­
земления TN-S и TN-C -Sрекомендуется установка устройства за­
щитного отключения (УЗО) с током срабатывания до 30 мА, при
этом фоновое значение токов утечки должно быть в 3 раза мень­
ше уставки срабатывания УЗО по дифференциальному току.
6.6 . Распределительные устройства осветительных
установок
Электроснабжение электроприемников ж илых и обществен­
ных зданий должно выполняться от электрической сети с глухо-
заземленной нейтралью 400/230 В с системой заземления TN-S
или TN-C -S .
Для распределения электрической энергии, защиты от пере­
грузок и токов короткого замыкания осветительных сетей трех­
фазного переменного тока напряжением 400/230 В, частотой
50 Гц с глухозаземленной нейтралью, нечастых оперативных
включений и отключений электрических цепей, для учета элек­
трической энергии и питания сетей местного или ремонтного
освещения применяют осветительные щитки. Осветительные
щитки могут иметь встроенный в них понижающий трансформа­
тор, предназначенный для подключения переносных светильни­
ков и электроинструмента. Также возможна установка устройств
защиты от токов утечки, релейной защиты от избыточного по­
требления электроэнергии.
Современные осветительные щитки, как правило, выполня­
ются на основе модульной аппаратуры, устанавливаемой на DIN-
рейки и в боксах. Они комплектуются современной аппаратурой
от ведущих российских и зарубежных производителей, таких как
ABB, Schneider Electric, Legrand, «Электроаппарат» и др. Корпус
осветительных щитков изготовляют из листового металла, окра­
шенного порошково-полимерным композитом, или негорящего
(самозатухающего) термопластика.
В производственных и бытовых, административных и жилых
зданиях применяют осветительные щитки следующих типов:
ОЩ (щиток осветительный без автоматического выключателя
на вводе); ОЩВ (щиток осветительный с автоматическим вы­
ключателем на вводе); ЩК (щиток осветительный квартирный);
6. Техническое обслуживание и рем онт осветительных электроустановок
112


ЩКМ (щиток осветительный квартирный модернизированный);
ЩО (щиток осветительный с уменьшенными габаритами); ЯОУ
(ящик осветительный групповой); ЯТП (ящик электрический
с понижающим трансформатором); ЩР (щит распределитель­
ный) и др.
Щитки осветительные типа ЯОУ устанавливают на стене или
в нише. Они состоят из корпуса и дверцы. На дверце смонтиро­
ваны замок и резиновые уплотнители. Групповые автоматиче­
ские выключатели присоединены к вводным выключателям или
к вводным шинам. В верхней и нижней частях щитка имеются
съемные крышки, через которые осуществляются ввод и вывод
электрических кабелей (проводов).
Щитки осветительные групповые Щ092 (рис. 6 .12—6.14) —
малые распределительные щиты — предназначены для распре­
деления и защиты силовых и осветительных сетей напряжением
400/230 В от перегрузок и токов короткого замыкания, для за­
щиты человека от поражения электрическим током, предотвра­
щения пожара с помощью УЗО. Количество линейных автомати­
ческих выключателей в распределительном щите —до 48 модулей
(однофазные и трехфазные группы с УЗО или без УЗО). Степень
защиты - ЛР40, категория размещения - УХЛЗ.
6.6 . Распределительные устройства осветительных установок
N
РЕ
Рис. 6.12. Принципиальная электрическая схема сборки
группового осветительного щитка без УЗО: QF0 —вводной
автоматический выключатель; QFl —QF6 - групповые
автоматические выключатели (по необходимости)
113


6. Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
N
Рис. 6.13. Принципиальная электрическая схема сборки группового
осветительного щитка с УЗО: QF0 —вводной автоматический
выключатель; УЗО - устройство защитного отключения; QFI—QF6 —
групповые автоматические выключатели (по необходимости)
N
Рис. 6.14. Принципиальная электрическая схема сборки группового
осветительного щитка с дифференциальным автоматом: QF0 -
вводной дифференциальный автоматический выключатель; QF\—
QF6 - групповые автоматические выключатели (по необходимости)
Щитки осветительные квартирные типа ЩК2 служат для
приема, учета и распределения электрической энергии, защиты
от перегрузок и коротких замыканий однофазных электриче­
ских цепей переменного тока напряжением 230 В. Кроме того,
щитки с УЗО предназначены для защиты людей от поражения
электрическим током при неисправностях электрооборудования
114


6.7 . Электропроводки для осветительных установок
или при непреднамеренном контакте с открытыми токопрово­
дящими частями электроустановок и для предотвращения по­
жаров.
В современных электроустановках получили распростране­
ние пластиковые и металлические боксы, в которых предусмо­
трены места и крепления для установки DIN-реек, нулевых (jV)
и защитных (РЕ) шин. В них можно устанавливать модульное
оборудование (счетчики электрической энергии, автоматические
выключатели, устройства защитного отключения, дифференци­
альные автоматические выключатели и др.) .
Ящики с понижающим трансформатором предназначены для
преобразования напряжения 400/230 В переменного тока часто­
той 50 Гц в безопасное напряжение 12 (24, 36, 42) В и служат для
питания линий ремонтного освещения, подключения перенос­
ных светильников и электроинструмента. Их степень защиты -
/Р54. Пример условного обозначения —ЯТП 0,25 кВА 222/12 В.
6.7 . Электропроводки для осветительных установок
Выбор марки проводов и кабелей для электрической сети осве­
тительной установки производится с учетом вида электропроводки
(открытая или скрытая прокладка); способа прокладки (в трубах,
коробах, лотках, рукавах, на тросе и т. д.); категории поверхности,
на которой осуществляется прокладка (сгораемая, трудносгорае­
мая, несгораемая); категории помещения (зоны) по условиям окру­
жающей среды (сухие, пыльные, влажные, сырые, особо сырые,
особо сырые с химически активной или органической средой, по-
жаро- или взрывоопасные и т. д.); материала токопроводящих жил
(медь или алюминий); количества токопроводящих жил (одна,
две, три, четыре или пять); площади сечения токопроводящих жил
(0,75, 1,0, 1,5, 2,5, 4,0, 6,0, 10,0, 16,0, 25,0, 35,0 мм2ит. д.); защитной
изоляции и оболочки на токоподводящих жилах (поливинилхло­
ридной, полиэтиленовой, наиритовой, резиновой, сшитого поли­
этилена и др.); номинального напряжения.
Длявыполнения внутренних электропроводок в соответствии
с ТКП 45-4 .04 -149—2009 (п. 16.3) групповые электрические сети
сечением до 16 мм2 следует выполнять кабелями (проводами) с
медными жилами. Групповые сети инженерного оборудования
могут выполняться кабелями (проводами) с алюминиевыми жи­
лами. Провода и кабели с медными жилами следует применять
115


6. Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
0с»00в<><><««»<х><'0«<л«>00<>01>000<?00<>ск>00>><>000<»000000«!0<><><>0ф000©©0<>«>0<><»000<><>©000<>©0^^
для взрывоопасных помещений классов В-I и В-Ia; в помещени­
ях с химически активной средой, разрушающе действующей на
алюминий; для светильников подвесных и переносных; при про­
кладке по вибрирующим основаниям; в зрелищных учреждениях
для сцены, арены, эстрады, киноаппаратной и др.; для открытых
проводок в чердачных помещениях. Для присоединения пере­
движных и переносных осветительных установок применяют
гибкие кабели с медными жилами в резиновой изоляции и ре­
зиновой оболочке, например типов КГ, КРПТ, КРПГ.
Электропроводки подразделяются на два вида: открытые и
скрытые. Открытая электропроводка предусматривает проклад­
ку проводов и кабелей непосредственно по поверхностям стен,
потолков, фермам и другим строительным элементам зданий и
сооружений, внутри стальных или пластмассовых труб, в лотках
и коробах. Скрытая электропроводка предусматривает проклад­
ку проводов и кабелей внутри конструктивных элементов зданий
и сооружений (под штукатуркой, в стенах, полах, фундаментах,
пустотах, перекрытиях), в том числе прокладываемых и в пласт­
массовых или стальных трубах, пластиковых или металлических
рукавах. В высоких помещениях (производственных) целесооб­
разно осуществлять прокладку на тросе.
При выборе того или иного способа прокладки электропро­
водки необходимо учитывать условия среды, строительные осо­
бенности помещения, архитектурно-художественные требования
и, наконец, технико-экономические показатели. Выбор спосо­
ба прокладки сети должен быть согласован с предусмотренным
заводом-изготовителем способом установки светильников (на по­
толке, крюке, трубе и т. д.).
Сечения проводников электрической сети осветительной уста­
новки определяют исходя из допустимой максимальной темпе­
ратуры (длительно допустимого тока); допустимого падения на­
пряжения (отклонения напряжения у наиболее удаленного ис­
точника); механических нагрузок, которым могут подвергаться
проводники (механической прочности); максимального полного
сопротивления по отношению к рабочим характеристикам защи­
ты от токов короткого замыкания (тока аппарата защиты); требо­
ваний экономичности.
В состав работ по монтажу осветительных электроустановок
входят выбор и разметка трасс электропроводок, мест установки
116


6.7. Электропроводки для осветительных установок
светильников и установочных изделий, пробивные и крепежные
работы, выполнение контактных соединений, испытания и сдача
в эксплуатацию. Пробивка борозд и сквозных отверстий в строи­
тельных конструкциях, устройство гнезд для щитов и установоч­
ных изделий, соединение жил проводов и кабелей должны вы­
полняться специальным электроинструментом: бороздофрезами,
электросверлилками и др.
Монтаж светильника заключается в его укреплении и подсо­
единении проводов к питающей линии (рис. 6.15). Светильники
массой до 10 кг навешиваются на крюк либо шпильку с помощью
кольца или скобы. Во взрывоопасных помещениях корпус све­
тильника навинчивается на стальную трубу с помощью резьбы.
Рис. 6.15. Установка светильников на ограждении мостика (а) и на
металлической ферме (б): 1—кабели на лотке; 2 - штепсельный
разъем; 3 —ПРА; 4 —ограждение мостика: 5 - кронштейн; 6 —
светильник; 7 - подвеска К475; 8 —ферма; 9 - шинопровод ШОС
Корпуса светильников при открытой проводке заземляют
(рис. 6.16) с помощью гибких перемычек между нулевым прово­
дом и заземляющим контактом светильника, а при прокладке за­
щищенных изолированных проводов, кабелей, в трубах, введен­
ных в корпус светильника, —соединением корпуса светильника с
нулевым защитным проводом непосредственно в светильнике.
После окончания установки щитов и шкафов в них затягива­
ют провода и кабели питающих и отходящих линий. Оконцован-
ные жилы проводов и кабелей присоединяют к зажимам и кон­
тактам установленных в щитах аппаратов. Заземляющая шина,
идущая от контура заземления к щиту, должна быть надежно
присоединена к каркасу щита сваркой или болтами. Сопротивле­
117


ние изоляции токопроводящих частей щитов и сборок по отно­
шению к заземленному каркасу должно быть не ниже 0,5 МОм.
6. Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
Рис. 6.16. Заземление арматуры светильников при открытой
прокладке проводов в сетях с заземленной нейтралью (а),
через стальную трубу (б), путем присоединения к нулевому
проводу сети (в): 1 - фазный провод; 2 - заземляющий проводник;
3 —нулевой провод; 4 - винт заземления; 5 —стальная труба
После окончания всех отделочных и малярных работ в поме­
щении устанавливают выключатели, переключатели и штепсель­
ные розетки. Подлежащие заземлению металлические корпуса
установочных аппаратов присоединяют отдельным проводом к
нулевому защитному /ТГ-проводнику.
Соединение алюминиевых жил между собой и алюминие­
вых жил с медными выполняется электросваркой контактным
разогревом при помощи угольного электрода, установленно­
го в электрододержателе и подключенного к вторичной обмот­
ке трансформатора напряжением 9—12 В. Мощность трансфор­
матора 0,5 кВА. Цепь замыкается через держатель, в котором
зажимаются скрученные жилы. Перед сваркой с концов жил
снимается изоляция: у алюминиевых на длине 25—30 м, а при
соединении алюминиевой с медной у первой на длине 50—
60 мм, у второй — на длине 20—30 мм. Жилы зачищаются до
металлического блеска (щеткой из кардоленты или наждачной
бумагой), алюминиевые жилы скручиваются (рис. 6.17).
118


6.8 . Техническое обслуживание и ремонт осветительных электроустановок
Рис. 6.17. Сварка жил одним угольным электродом:
а - процесс сварки; б —алюминиевые жилы, подготовленные
к соединению; в, г —алюминиевая и медная жилы,
подготовленные к соединению; д —сварное соединение
алюминиевых жил; е, ж - сварное соединение алюминиевой
жилы с медной; 1 - алюминиевая жила; 2 - медная жила
При сварке алюминиевых жил с медными электрод прижи­
мается к выступающему концу медной жилы до тех пор, пока
выступающая часть медной жилы и один-два витка алюминие­
вой жилы не расплавятся и не образуют сварной шарик. После
сварки соединение очищается от флюса, покрывается лаком и
изолируется.
6.8 . Техническое обслуживание и ремонт
осветительных электроустановок
Техническое обслуживание осветительных установок осу­
ществляется путем проведения осмотров их состояния, планово­
предупредительных ремонтов и периодического обслуживания.
Осмотр состояния оборудования и электропроводки ава­
рийного и рабочего освещения, испытание и измерение сопро­
тивления изоляции проводов, кабелей и заземляющих устройств
проводятся при вводе осветительной установки в эксплуатацию
и в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за
электрохозяйство, но не реже 1 раза в три года. Результаты заме-
119


6. Техническое обслуживание и рем онт осветительных электроустановок
еоф оздо ооо 'х' ооо еф оое ов оо оее сб оф оо осо соо об соо оо ооооб осюоо ообоф ооооообобобфооеооооодо оооеооо ооооооо оо ооооф ооооое ооео'-’оооооо оо ооо бо ооо ооо ооо ооо ооо ооо оог оо ооо ооо ооо
ров оформляют актом (протоколом) в соответствии с нормами и
объемом проведенного испытания, а результаты осмотра заносят
в специальный журнал. При осмотре незначительные дефекты,
(например, перекос светильника и экранирующей решетки, шум
дросселя, перегоревшая лампа или стартер и т. п.) устраняют на
месте, а сведения об оборудовании, подлежащем капитальному
ремонту, передают в группу ремонта для проведения ремонта или
замены на исправное оборудование.
Техническое обслуживание осветительных установок со­
стоит в регулярной чистке светильников, замене перегоревших
ламп, мелком ремонте, производимых по заранее разработан­
ным графикам, а также в период профилактического осмотра и
планово-предупредительного ремонта. Периодичность работ по
чистке осветительных приборов и проверке технического состо­
яния осветительных установок устанавливается ответственным
за электрохозяйство потребителя с учетом местных условий. На
участках, подверженных усиленному загрязнению, очистка све­
тильников должна выполняться по особому графику.
Всеработы по техническому обслуживанию и ремонту освети­
тельной установки и ее элементов в обязательном порядке должны
проводиться при полном соблюдении требований ТКП 427—2012
«Правила техники безопасности при эксплуатации электроуста­
новок потребителей». Любой вид технического обслуживания
или ремонта необходимо осуществлять при снятом напряжении
с групповой линии, питающей элемент осветительной установки
(светильник, выключатель, переключатель и т. п.).
При техническом обслуживании светильников на месте
их установки независимо от используемых способов очистки и
средств доступа необходимо произвести следующие операции:
отключить светильник от питающей сети; снять со светильника
(если он закрытый) защитную сетку, стеклянный рассеиватель
или экранирующую решетку и положить их на рабочую площад­
ку, извлечь источник света и положить его на рабочую площад­
ку; проверить крепление комплектующих элементов светильника
(ПРА, электроустановочных изделий и т. п.) и состояние элек­
трических контактов (если они доступны для работы без раз­
борки светильника); очистить от пыли отражатель светильника;
установить на место источник света, предварительно очистив его
от загрязнений, а при его неисправности заменить новым; очи-
120


6.9. Меры электробезопасности, производственной санитарии и экологии
*ooooo*oooowooo*c<>«K>««>e«>«<*o«<>c>*»oooo<»<>o<>ert><><*ooo©ooc><>oooooQ<*>oo>XK»oooo<>o*o««><»ocK>o<^
стать от пыли и загрязнений все снятые со светильника части и
установить их на место; подключить светильники к электриче­
ской сети.
У электротехнического персонала, обслуживающего электри­
ческие сети осветительных установок, должны быть схемы этой
сети, запас соответствующих светильников и ламп для данной
сети освещения.
6.9 . Меры электробезопасности, производственной
санитарии и экологии при эксплуатации
электроосветительнных установок
Для защиты от возможного поражения электрическим то­
ком в случае повреждения изоляции должны быть применены
меры защиты при косвенном прикосновении в виде защитного
заземления или зануления. Каждая часть электроустановки, под­
лежащая защитному заземлению или занулению, должна быть
присоединена к сети заземления или зануления с помощью от­
дельного проводника. При этом последовательное соединение за­
земляющими (зануляющими) проводниками нескольких элемен­
тов электроустановки не допускается.
Присоединение заземляющих проводников к заземлителю и
заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а
к главному заземляющему зажиму, корпусам аппаратов, машин
и опорам воздушных линий —болтовым соединением (для обе­
спечения возможности производства измерений).
В сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В
(230, 400 и 690 В) применяется система защитного зануления,
при этом защитное заземление корпусов электроприемников без
их защитного зануления не допускается.
В соответствии с требованиями ТКП 181—2009 «Правила
технической эксплуатации электроустановок потребителей» за­
щитное заземление металлических частей электроустановок и
оборудования должно выполняться во всех случаях, если напря­
жение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В
постоянного тока. В помещениях с повышенной опасностью,
особо опасных и в наружных установках выполнение защитного
заземления может потребоваться при более низких напряжениях,
например 24 В переменного и 60 В постоянного тока или 12 В
121


6. Техническое обслуживание и рем онт осветительных электроустановок
переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований
соответствующих глав ПУЭ.
Корпуса отдельных аппаратов, щитков, шкафов, ящиков
с электрооборудованием напряжением до 1000 В заземляют
(рис. 6.18) с помощью болтового присоединения стальных за­
земляющих проводников, если они не занулены через нулевой
рабочий провод питающей линии либо не заземлены через под­
водимые стальные трубы или алюминиевые оболочки кабелей.
Не требуется дополнительно заземлять щитки, шкафы и ящи­
ки, установленные на заземленных металлических основаниях и
конструкциях. Не нужно дополнительно присоединять к зазем­
ляющей шине металлические корпуса аппаратов, установленные
непосредственно на заземленном каркасе (корпусе) шкафа, ящ и­
ка, щита и имеющие с ним надежный контакт, а также корпуса
аппаратов с двойной изоляцией. К заземляющему болту, винту
корпуса разрешается присоединять не более двух проводников
(наконечников, перемычек). К каждому болту, винту, заж иму на
заземляющей (нулевой) шине присоединяют только один про­
водник. Металлические дверцы, на которых установлено элек­
трооборудование, требующее заземления (зануления), соединяют
с каркасом щита, шкафа или ящика гибкими перемычками.
1
2
За
а
Рис. 6.18. Заземление тросовых осветительных электропроводок,
выполненных с ответвительными коробками: а —проводом типа
АРТТ; б —небронированным кабелем; 1 —тросовая металлическая
коробка; 2 - скоба; 3 - ответвительные сжимы; 4 - винт
заземления коробки; 5 - гибкая перемычка; 6 —ответвительный
сжим на тросе; 7 - трос; 8 - пластмассовая коробка
Открыто проложенные неизолированные защитные провод­
ники должны быть предохранены от коррозии и окрашены в чер­
122


6.9. Меры электробезопасности, производственной санитарии и экологии
ный цвет. Производят измерение сопротивления заземляющих
устройств (без отсоединения естественных заземлителей).'В уста­
новках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью
производят выборочную проверку цепи «фаза—нуль» для наибо­
лее удаленных и мощных электроприемников (во взрывоопасных
зонах —для всех электроприемников), а также измерение сопро­
тивлений повторных заземлений нулевого провода при отсоеди­
ненном нулевом проводе и проводниках основного заземляюще­
го устройства.
Проверку сопротивления изоляции производят при снятых
плавких вставках предохранителей, вывинченных лампах и от­
соединенных приборах (нагревательных и др.) . Групповые осве­
тительные щитки, штепсельные розетки и выключатели во вре­
мя проверки должны быть присоединены к сети. Сопротивле­
ние изоляции на участке между двумя предохранителями или
за последними предохранителями, между проводом и землей, а
также между двумя любыми проводами должно быть не менее
0,5 МОм.
В период эксплуатации визуальные осмотры видимой части
заземляющего устройства должны производиться по графику, но
не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство
потребителя или работником, им уполномоченным.
На лицевой стороне щитов и сборок сети освещения долж­
ны быть знак безопасности и надписи (маркировка) с указани­
ем наименования (щита или сборки), номера, соответствующего
диспетчерскому наименованию. С внутренней стороны (напри­
мер, на дверцах) должны быть однолинейная схема, надписи с
указанием значения тока плавкой вставки на предохранителях
или номинального тока автоматических выключателей и наиме­
нование электроприемников, соответственно через них получаю­
щих питание. Наименование электроприемников (в частности,
светильников) должно быть изложено так, чтобы работники,
включающие или отключающие единично расположенные или
групповые светильники, смогли бы безошибочно производить
эти действия.
При эксплуатации осветительных установок должны прини­
маться меры для предупреждения или ограничения вредного воз­
действия на окружающую среду выбросов загрязняющих веществ
в атмосферу, сбросов в почву и водные источники, снижения
123


6. Техническое обслуживание и рем онт осветительных электроустановок
звукового давления и иных вредных физических воздействий.
И здесь основное внимание службы эксплуатации должно быть
уделено вопросам экологии окружающей среды и предотвраще­
ния возможного ртутного заражения атмосферы, почвы и водных
объектов.
Во всех газоразрядных источниках света содержится в не­
больших количествах один из наиболее токсичных химических
элементов —ртуть, например, в лампах типа ДРЛ —25 —165 мг, а
в люминесцентных лампах низкого давления —60 —120 мг. Ртуть
не только вызывает острые отравления, но и при относитель­
но малых дозах накапливается в организме и может приводить
к серьезным нарушениям психики и токсическим нарушениям
функций жизненно важных органов человека. Опасность ртути
заключается в том, что она обладает высокой летучестью и может
испаряться даже сквозь слой воды.
Утилизация отработавших и отбракованных газоразрядных
ламп путем вывоза их на свалку или захоронения на специаль­
ных полигонах неприемлема, поскольку не исключает возмож­
ности ртутного заражения почвы и подземных вод.
На сегодня наиболее прогрессивным способом утилизации
газоразрядных ламп является их централизованный сбор с по­
следующей демеркуризацией (извлечение ртути) на специальных
установках. Механическое повреждение газоразрядной лампы,
сопровождающееся вытеканием из горелки лампы ртути, требует
немедленной демеркуризации места происшествия. Демеркури­
зация в пределах рабочей зоны включает в себя механическую
очистку загрязненных мест от видимых скоплений (шариков)
ртути, химическую обработку загрязненных поверхностей и
влажную уборку с целью удалить продукты реакции ртути с хи­
мическими веществами.
Механическую очистку производят стеклянными ловушка­
ми, оснащенными резиновыми грушами. Мелкие капельки ртути
с гладких поверхностей удаляют влажной фильтровальной бума­
гой или салфетками. При попадании ртути в щели ее извлекают
при помощи полосок или кисточек из белой жести, медной или
латунной проволоки или других хорошо соединяющихся с ней
металлов.
Химическая обработка основана на окислении ртути. Одним
из наиболее простых и надежных является метод, использующий
124


6.9. Меры эпектробезопасности, производственной санитарии и экологии
взаимодействие ртути с 20%-ным водным раствором хлорида же­
леза. Поверхность, подлежащую обработке, обильно смачивают
указанным раствором и несколько раз протирают щеткой, а затем
оставляют до полного высыхания, после чего поверхность тща­
тельно промывают мыльным раствором, а затем чистой водой.
Контрольные вопросы и залания
ООООООООООООСОФОООООООООООООООООООООООООООО
1. Дайте определение понятия «осветительная электроустановка».
2. Какие вы знаете виды освещения?
3. Перечислите элементы осветительных установок.
4. Назовите классы светильников по защите от поражения электри­
ческим током.
5. Перечислите современные источники электрического освещения.
6. Объясните работу схем включения газоразрядных ламп низкого и
высокого давления.
7. Проанализируйте преимущества электронных пускорегулирующих
аппаратов дл я газоразрядных ламп.
8. Какими нормативными документами регламентируются требова­
ния к осветительным установкам?
9. Как выбирают проводки дл я электроосветительных установок?
10. Перечислите виды работ по техническому обслуживанию освети­
тельных электроустановок.
11. Какие меры электробезопасности предусматриваются при техни­
ческом обслуживании электроосветительных установок.
12. Охарактеризуйте защитное зануление корпусов светильников в
производственных помещениях.
125


7. УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
<KKXX>0<X><><X><><><><><><XXX><X>0<XX><X>00<><><><XX>00<>0<><X><><>0<><>0<><><><><X>0<X><>0
7.1. Назначение и классификация преобразователей
электрической энергии
Системы электроснабжения обеспечивают потребителей стан­
дартной электроэнергией в виде трехфазного переменного тока ча­
стотой 50 Гц и рядом стандартных напряжений от 0,4 до 220 кВ.
Для обеспечения требований потребителей к параметрам
электроэнергии, для эффективного управления ее распределени­
ем и потреблением применяются различные преобразовательные
устройства. Они используются на химических и металлургиче­
ских предприятиях, электрифицированном транспорте, в регули­
руемом электроприводе различных механизмов и станков.
Преобразователи должны обеспечивать высокие КПД и ко­
эффициенты мощности, быть надежными и безопасными в экс­
плуатации.
Полупроводниковые преобразователи наиболее полно соот­
ветствуют перечисленным требованиям, так как имеют малые га­
бариты и массу, потребляют малую мощность управления, обла­
дают высоким быстродействием, а их универсальность позволяет
создавать самые разнообразные устройства.
Широкое внедрение в практику преобразовательная техника
получила после создания в 50-е годы XX в. силовых полупровод­
никовых приборов (СПП): диодов и тиристоров.
Элементы силовой электроники используются в преобра­
зователях для преобразования переменного тока в постоянный
(выпрямление), постоянного тока в переменный (инвертирова­
126


ние), переменного тока одной частоты в переменный ток другой
частоты (преобразование частоты), низкого постоянного напря­
жения в высокое постоянное напряжение и наоборот (широтно­
импульсные преобразователи). Элементы силовой электроники
используются также в устройствах фильтрации и стабилизации
тока и напряжения.
Классификация преобразователей приведена на рисунке 7.1 . По
принципу действия силовые преобразовательные устройства можно
разделить на две большие группы: без преобразования частоты и с
преобразованием частоты питающего напряжения. Устройства, не
изменяющие частоту входного напряжения, включают в свой состав
коммутаторы и регуляторы-стабилизаторы, которые могут строиться
по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) или фазо­
вого регулирования выходного напряжения (ФР). По способу ком­
мутации тиристоров и коммутаторы, и регуляторы-стабилизаторы
могут выполняться как с естественной (ЕК), так и с искусственной
(ИК) коммутацией. Н а основе фазорегулируемых преобразователей
с искусственной коммутацией могут строиться тиристорные источ­
ники реактивной мощности (ТИРМ).
Выпрямителем называется статический преобразователь на­
пряжения переменного тока в напряжение постоянного (выпрям­
ленного) тока. По числу фаз питающей сети переменного тока
выпрямители бывают однофазные и трехфазные. Выпрямители
могут быть неуправляемые (НУВ) и управляемые с естественной
(УВЕК) и искусственной (УВИК) коммутацией вентилей. Не­
управляемые выпрямители не обеспечивают регулирования напря­
жения на нагрузке и выполняются на неуправляемых вентилях -
диодах; управляемые выпрямители выполняются на управляемых
вентилях —тиристорах и позволяют регулировать выходное на­
пряжение путем управления тиристорами.
Диод — двухэлектродный полупроводниковый прибор, со ­
держащий один р —п -переход. Электрод диода, подключаемый к
положительному полюсу источника питания, называют анодом,
подключаемый к отрицательному полюсу - катодом (рис. 7.2).
Диод обеспечивает протекание тока в одном направлении (от
анода к катоду) и характеризуется номинальным током (в прямом
направлении) и допустимым обратным напряжением, меньшим
пробивного напряжения.
7.?. Назначение и классификация преобразователей электрической энергии
127


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
«оооосфовоодэдосбеоооооооооооофоооооаэдоооосооооооооооооооооофеоооооооооооооеооеоооооооооооооодеовооооооооооеооофоооооооооооооооооооообеосоооооодеоодеоооооооооо
Выпрямительные диоды предназначены для выпрямления пе­
ременного тока. Конструктивно они делятся на плоскостные и то­
чечные. Благодаря большей площади р —« -перехода плоскостные
диоды используют для выпрямления больших токов. Точечные
имеют малую площадь перехода и предназначены для выпрямле­
ния малых токов в различных измерительных цепях. Общий вид
некоторых диодов представлен на рисунке 15 (вклейка).
Рис. 7.1. Классификация силовых преобразователей электроэнергии:
ЕК - естественная коммутация; И К - искусственная коммутация;
ШИМ —широтно-импульсная модуляция; ФР - фазовое
регулирование; ТИРМ - тиристорные источники реактивной
мощности; НПЧ - непосредственные преобразователи частоты;
УВ-ВИ
-
управляемый выпрямитель-инвертор;
НУВ-ВИ
— неуправляемый выпрямитель-инвертор;
В-ВИ
-
выпрямительно-инверторные преобразователи частоты
(ПЧ); УВЕК - управляемый выпрямитель с естественной
коммутацией; УВИК —управляемый выпрямитель с искусственной
коммутацией; НУВ - неуправляемый выпрямитель
128


7.2 . Неуправляемые и управляемые выпрямители
Рис. 7.2. Полупроводниковый диод: а - д -я-переход;
б - условное обозначение; в - вольт-амперная характеристика
7.2 . Неуправляемые и управляемые выпрямители
Основными блоками неуправляемого выпрямителя являют­
ся трансформатор, группа вентилей (диодов, тиристоров или
транзисторов), сглаживающий фильтр, блок стабилизации вы­
прямленного напряжения (при необходимости). Трансформатор
служит для согласования выходного напряжения выпрямителя
с напряжением сети, а в некоторых случаях для получения ней­
тральной точки.
Основные характеристики выпрямителя:
• внешняя характеристика —зависимость выпрямленного на­
пряжения от тока нагрузки;
• коэффициент мощности —отношение потребляемой от сети
активной мощности к полной мощности;
• коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения — о т н о ­
шение амплитудного к среднему выпрямленному напряжению;
• коэффициент использования преобразовательного трансфор­
матора — отношение мощности постоянной составляющей на
выходе выпрямителя к расчетной мощности трансформатора.
По схемным решениям выпрямители могут быть простые
(нулевые, мостовые) и сложные (представляющие собой после­
довательное и параллельное соединение простых схем). На ри­
сунке 7.3 представлены основные схемы неуправляемых выпря­
мителей.
129


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
д
Рис. 7.3. Схемы выпрямления переменного тока на постоянный:
а - однополупериодная; б —однофазная с нулевым выводом;
в - однофазная мостовая; г —трехфазная с нулевым выводом;
д —трехфазная мостовая; Ru —активная нагрузка
На рисунке 7.4 представлена простейшая схема однополупери-
одного выпрямителя. Ток в вентиле (диоде), нагрузке и вторич­
ной обмотке трансформатора однонаправленный, в первичной
обмотке переменный.
Рис. 7.4. Схема (а) и временная диаграмма (б) выпрямления
переменного тока однофазным однополупериодным
выпрямителем. Диод VD\ пропускает только положительный
полупериод напряжения и ток протекает через активную
нагрузку Ru только при положительном полупериоде
Напряжение со вторичной обмотки трансформатора прохо­
дит через вентиль VD1 на нагрузку только в положительные
130


7.2 . Неуправляемые и управляемые выпрямители
полупериоды переменного напряжения. В отрицательные поду-
периоды VDI закрыт, все падение напряжения происходит на
вентиле, а напряжение на нагрузке UHравно нулю. Отношение
среднего значения UDвыпрямленного напряжения к действующе­
му напряжению на вторичной обмотке трансформатора U2 для
такого выпрямителя составляет 0,45. Коэффициент пульсаций
равен 1,57.
К недостаткам однополупериодного выпрямителя относятся
большие пульсации, низкий коэффициент использования габа­
ритной мощности трансформатора; протекающий через обмотку
трансформатора ток имеет постоянную составляющую, что вы­
зывает подмагничивание магнитопровода.
На промышленных частотах (50—60 Гц) однополупериодная
схема не имеет широкого применения, так как для питания на­
грузки требуются сглаживающие фильтры с большими величи­
нами емкости, что приводит к увеличению габаритно-массовых
характеристик выпрямителя.
Однополупериодная схема получила широкое распростране­
ние в импульсных блоках питания с частотой переменного напря­
жения свыше 10 кГц, распространенной в современной бытовой
и промышленной аппаратуре. Объясняется это тем, что при бо­
лее высоких частотах пульсаций выпрямленного напряжения для
получения допустимого коэффициента пульсаций необходимы
сглаживающие элементы с меньшими значениями емкости (ин­
дуктивности). Масса и размеры источников питания уменьшают­
ся с повышением частоты входного переменного напряжения.
В двухполупериодных схемах выпрямителей то к через нагрузку
проходит в течение обоих подупериодов переменного напряжения.
Рассмотрим схему однофазного однополупериодного выпря­
мителя со средней точкой трансформатора (рис. 7.5), состоящей
из двух вентилей (VDI и VD2) и однофазного трансформатора,
вторичная обмотка которого имеет вывод (среднюю точку). Схе­
ма состоит из двух однополупериодных выпрямителей, начало
одной половины вторичной обмотки трансформатора соедине­
но с концом другой половины. Отношение среднего значения UD
выпрямленного напряжения к действующему напряжению на
вторичной обмотке трансформатора U2для такого выпрямителя
составляет 0,9. Коэффициент пульсаций равен 0,663. В двухполу-
периодной схеме подмагничивание магнитопровода отсутствует,
131


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
что является достоинством такого выпрямителя. Недостаток —
увеличенное вдвое число витков вторичной обмотки трансфор­
матора по сравнению с мостовой схемой выпрямителя.
ЛЛЛЛЛЛ
б
Рис. 7.5. Схема (а) и временная диаграмма (б) выпрямления
переменного тока однофазным однополупериодным выпрямителем
Мостовая схема однофазного двухполупериодного выпрями­
теля приведена на рисунке 7.6.
EVww\
Рис. 7.6. Мостовая схема (а) и временная диаграмма (б)
однофазного двухполупериодного выпрямителя
Если ток вторичной обмотки трансформатора течет по на­
правлению от точки А к точке В, то далее от точки В ток течет че­
рез диод VD3 (диод VD\ его не пропускает), нагрузку RH, диод VD2
и возвращается в обмотку трансформатора через точку А. Когда
направление тока вторичной обмотки трансформатора меняется
на противоположное, то из точки А ток течет через диод VD4, на­
грузку Лн, диод VD1 и возвращается в обмотку трансформатора.
Мостовая схема по сравнению со схемой рисунка 7.4 позво­
ляет уменьшить обратное напряжение на вентилях, габариты
трансформатора, который имеет только одну вторичную обмот­
ку. Недостаток —число вентилей больше в 2 раза. Это наиболее
распространенная схема однофазного выпрямителя. Отношение
среднего значения UDвыпрямленного напряжения к действую­
132


щему напряжению на вторичной обмотке трансформатора U2для
такого выпрямителя также составляет 0,9; коэффициент пульса­
ций равен 0,663.
Представляет интерес сочетание мостовой схемы и схемы
выпрямления со средней точкой (рис. 7.7). В результате такого
сочетания получается двухполярный мостовой выпрямитель, у
которого один провод является общим для двух выходных раз­
нополярных напряжений.
7.2 . Неуправляемые и управляемые выпрямители
|Ллллл
иг
б
ЛЛЛЛЛ.
Рис. 7.7. Мостовая схема (а) и временные диаграммы {б, в)
однофазного выпрямителя с двухполярным выходом
Трехфазные выпрямители имеют меньший коэффициент
пульсаций выходного напряжения по сравнению с однофазны­
ми выпрямителями. Связано это с тем, что в трехфазном элек­
трическом токе синусоиды разных фаз «перекрывают» друг друга
(рис. 7.8).
Рис. 7.8. Напряжение на входе трехфазного выпрямителя
На рисунке 7.9 представлена схема трехфазного однополупе-
риодного выпрямителя и его выходное напряжение.
133


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
VD1
Рис. 7.9. Схема (а) и временная диаграмма (б)
трехфазного однополупериодного выпрямителя
За счет «перекрытия» фаз напряжения выходное напряжение
трехфазного однополупериодного выпрямителя имеет меньшую
глубину пульсации. Вторичные обмотки трансформатора могут
быть использованы только по схеме подключения «звезда», с ну­
левым выводом от трансформатора. Отношение среднего значе­
ния UDвыпрямленного напряжения к действующему напряже­
нию на вторичной обмотке трансформатора U2 для такого вы­
прямителя составляет 1,17.
На рисунке 7.10 представлены схема трехфазного двухполу-
периодного мостового выпрямителя и его выходное напряжение.
Схема состоит из шести диодов, которые разделены на две группы:
катодную —диоды VDl, VD3, VD5 и анодную —диоды VD2, VD4,
VD6. Нагрузка подключается между точками соединения катодов
и анодов диодов, т. е. к диагонали выпрямительного моста.
В каждый момент времени ток нагрузки протекает через два
диода. В катодной группе в течение каждой трети периода рабо­
тает диод с наиболее высоким потенциалом анода. В это время
открыт тот диод, у которого катод имеет наиболее отрицательный
потенциал. Каждый из диодов открыт в течение 1/3 периода.
Отношение среднего значения UBвыпрямленного напряже­
ния к действующему напряжению на вторичной обмотке транс­
форматора U2для такого выпрямителя составляет 2,34. Коэффи­
циент пульсаций данной схемы самый низкий и составляет всего
0,057.
Управляемые выпрямители одновременно с выпрямлением
переменного напряжения обеспечивают регулирование его вели­
чины. Они применяются для регулирования частоты вращения
двигателей постоянного, тока, яркости свечения ламп накалива­
ния, при зарядке аккумуляторных батарей и т. п. Схемы управ-
134


ляемых выпрямителей обычно выполняются на тиристорах. На
рисунке 16 (вклейка) представлен общий вид некоторых тири­
сторов, а на рисунке 7.11
—
структура, условное обозначение и
вольт-амперная характеристика тиристора. Схемы управляемых
выпрямителей и регуляторов основаны на управлении моментом
открытия тиристоров.
7.2 . Неуправляемые и управляемые выпрямители
Рис. 7.10. Трехфазный мостовой выпрямитель:
а —схема; б —временные диаграммы работы
Рис. 7.11. Структура (о), условное обозначение (б)
и вольт-амперная характеристика (в) тиристора
135


На рисунке 7.12, а представлена схема однофазного управ­
ляемого выпрямителя. Для возможности выпрямления двух по­
луволн сетевого напряжения используется трансформатор с от­
водом от средней точки вторичной обмотки. Положительный
полупериод напряжения U2 выпрямляет тиристор VS\, отрица­
тельный — VS2.
7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
Рис. 7.12. Однофазный управляемый выпрямитель:
а - схема; б - временные диаграммы работы
Схема управления (СУ) формирует импульсы для открыва­
ния тиристоров. Время подачи открывающих импульсов опреде­
ляет, какая часть полуволны выделяется на нагрузке. Тиристор
отпирается при положительном напряжении на аноде и при на­
личии открывающего импульса на управляющем электроде. Если
импульс приходит в момент времени t0(рис. 7.12, б), тиристор
открыт в течение всего полупериода и на нагрузке максималь­
ное напряжение; если открыт в моменты времени
tv t2, только
часть сетевого напряжения выделяется в нагрузке.
Угол задержки, отсчитываемый от момента естественного
отпирания тиристора, выраженный в градусах, называется углом
управления, или регулирования, и обозначается буквой а. При из­
менении угла а (сдвиг по фазе управляющих импульсов относи­
тельно напряжения на анодах тиристоров) изменяется время от­
крытого состояния тиристоров и, соответственно, выпрямленное
напряжение на нагрузке.
Для изменения угла а применяются системы импульсно­
фазового управления тиристорами (СИФУ).
136


7.2 . Неуправляемые и управляемые выпрямители
(
0
0
1
У
|
Г
П
П
1
~
|
Г
П
П
*
|
П
П
П
-
|
Г
-
Ц
1
1
~
'
—
—
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
По способу формирования угла а различают одноканальные и
многоканальные СИФУ. В одноканальной СИФУ формирование
углов открытия отдельных тиристоров осуществляется в одном
общем канале, в многоканальной СИФУ отсчет углов открытия
тиристоров производится в индивидуальном канале для каждого
тиристора.
По типу синхронизации различают синхронные и асинхрон­
ные СИФУ. В синхронных СИФУ определение момента включе­
ния тиристора производится путем отсчета временного интерва­
ла от момента перехода синусоиды питающего напряжения через
нуль, в асинхронных —от момента предыдущего включения ти­
ристора.
По виду развертываемого сигнала СИФУ подразделяются на
системы вертикального и интегрирующего действия. В СИФУ
вертикального действия развертывается опорный сигнал, а в
СИФУ интегрирующего действия —управляющий сигнал.
Пример структурной схемы СИФУ приведен на рисунке 7.13.
СИФУ
- Сеть
ГПН *
УС*
f/гпн
3
Су
—
»к
Ск
—
»ФИ—>РИ—•»
—3, У
—
-9
—
£УВ/ТРН
Нагрузка
Рис. 7.13. Структурная схема СИФУ: УВ - управляемый выпрямитель;
УС - устройство синхронизации; ГПН - генератор пилообразного
напряжения; 3 —задатчик напряжения управления; К - компаратор;
ФИ - формирователь импульсов; РИ - распределитель
импульсов; УВ/ТРН -управляемый выпрямитель или
тиристорный регулятор напряжения; У —усилитель
137


Трехфазные управляемы е тиристорные выпрямители пр им е ­
няются при питании мощных нагрузок, в системах регулируемо­
го электропривода, в качестве мощного регулируемого источника
питания постоянного тока для питания гальванических ванн, за­
рядки аккумуляторных батарей.
Силовая часть схемы трехфазного мостового регулируемого
выпрямителя приведена на рисунке 7.14.
7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
А
В
С
и
tk-
TV
Рис. 7.14. Трехфазный управляемый тиристорный выпрямитель
Рассмотренные схемы выпрямителей являются нереверсивны­
ми, не предназначенными для изменения полярности напряже­
ния на нагрузке.
Реверсивные выпрямители позволяют изменять полярность
выпрямленного выходного напряжения. Обычно они состоят из
двух нереверсивных выпрямителей и системы управления тири­
сторами, которые в свою очередь могут обеспечивать раздельное
или совместное управление выпрямителями.
При раздельном управлении импульсы управления подаются
на тиристоры работающего в данный момент выпрямителя, а на
тиристоры другого выпрямителя импульсы не подаются и вы­
прямитель не работает, «закрыт». При необходимости изменения
полярности напряжения на нагрузке на противоположную вы­
прямители меняются ролями.
138


7.3 . И нверторы и преобразователи частоты
При совместном управлении импульсы управления подают­
ся одновременно на оба выпрямителя, при этом за счет сдвига
между импульсами управления один выпрямитель работает в вы­
прямительном режиме, а другой —в инверторном.
7.3 . Инверторы и преобразователи частоты
Инвертором называется преобразователь напряжения посто­
янного тока в напряжение переменного тока. Эти преобразова­
тели используются в составе преобразователей частоты в случае
питания электропривода (ЭП) от сети переменного тока или в
виде самостоятельного преобразователя при питании ЭП от ис­
точника постоянного напряжения. В составе ЭП инверторы обе­
спечивают, как правило, получение переменного напряжения ре­
гулируемой частоты, что требуется для регулирования скорости
двигателей переменного тока.
В схемах ЭП наибольшее применение нашли автономные
инверторы напряжения и тока.
Автономные инверторы напряжения (АИН) имею т ж есткую
внешнюю характеристику, представляющую собой зависимость
выходного напряжения от тока нагрузки, вследствие чего при из­
менении тока нагрузки их выходное напряжение практически не
изменяется, а управляющим воздействием на двигатель перемен­
ного тока является напряжение регулируемой частоты.
Автономные инверторы тока имеют «мягкую» внешнюю ха­
рактеристику, а управляющим воздействием на двигатель явля­
ется ток регулируемой частоты.
В схемах инверторов применяются управляемые полупровод­
никовые приборы — тиристоры и транзисторы. Схемы автоном­
ных инверторов приведены ниже при рассмотрении преобразо­
вателей частоты.
Преобразователи частоты (ПЧ) предназначены для пре­
образования переменного напряжения одной частоты в пере­
менное напряжение другой частоты. Преобразователи часто­
ты можно разделить на две группы: непосредственные (НПЧ)
и выпрямительно-инверторные (двухзвенные) с управляемым
(УВ-ВИ) или неуправляемым (НУВ-ВИ) выпрямителем. Обычно
вместе с преобразованием частоты происходит преобразование
величины выходного напряжения и числа фаз. Наибольшее рас­
пространение получили двухзвенные преобразователи частоты
(ДПЧ) с двойным преобразованием энергии. В ДПЧ первое зве­
139


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
но представляет собой выпрямитель (управляемый или неуправ­
ляемый) с фильтром на выходе, а второе —автономный инвертор.
ДПЧ позволяют получить на выходе частоты как меньшие, так
и большие входных. Их недостаток — двойное преобразование
энергии, ведущее к увеличению потерь.
Непосредственные преобразователи частоты выполняются на
основе реверсивных преобразователей. Однофазный НПЧ пред­
ставляет собой двухкомплектный реверсивный преобразователь,
на выходе которого подключена нагрузка. Каждый комплект
вентилей пропускает одну полуволну тока. Трехфазный НПЧ
представляет собой три реверсивных преобразователя, каждый
из которых питает одну фазу нагрузки. Н П Ч позволяют получить
на выходе частоты, только меньшие входных. В НП Ч происходит
однократное преобразование энергии.
На рисунке 7.15 представлена схема двухзвенного преобразова­
теля частоты. Сглаживающий фильтр обычно представляет собой
Г-образный LC-фильтр. Выпрямитель может быть управляемым и
неуправляемым, если функции регулирования напряжения возла­
гаются на АНН. Если требуется рекуперация энергии в питающую
сеть, выпрямитель превращается в двухкомплектный реверсивный
преобразователь, обеспечивающий двухсторонний энергообмен.
Рис. 7.15. Функциональная схема двухзвенного преобразователя частоты
на основе АИН, работающего на двигателе переменного тока
(В —выпрямитель; Ф —фильтр; АИН —автономный инвертор
напряжения; ЭМ - электрическая машина; СУВ, СУИ - системы
управления выпрямителем и автономным инвертором; uv j\ —напряжение
и частота питающей сети; uJ:i - напряжение на выходе выпрямителя;
/, —выходной ток выпрямителя; £ф, Сф- индуктивность дросселя
и емкость конденсатора фильтра; /и —входной ток инвертора;
f , миз —задающие частота и напряжение для системы управления
инвертором; ии, f —напряжение и частота на выходе инвертора
140


7.3 . Инверторы и преобразователи частоты
Регулирование напряжения на выходе ПЧ на основе АИН мо­
жет осуществляться как с помощью управляемого выпрямителя,
так и с помощью АИН с импульсной модуляцией. Из импульс­
ных методов регулирования выходного напряжения наибольшее
распространение получили широтно-импульсное регулирование
(ШИР) и широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Частота мо­
дуляции должна быть хотя бы на порядок выше, чем наибольшая
частота выходного напряжения. Частота выходного напряжения
задается системой управления.
На рисунке 7.16 приведена схема двухзвенного преобразователя
частоты для питания асинхронного двигателя. Преобразователь со­
стоит из неуправляемого выпрямителя (В), автономного инвертора
напряжения (АИН), сглаживающего фильтра (СФ) и блока тор­
мозного резистора (БТР), применяемого при тормозных режимах
электродвигателя. Неуправляемый выпрямитель выполнен на дио­
дах VD7-VD12, автономный инвертор на транзисторах VTI-VT6,
шунтированных диодами VDI-VD6. Диоды служат для пропуска­
ния тока при выключении транзисторов. Одновременно они играют
роль обратного выпрямителя при торможении двигателя. Фильтр
ХфСф служит для сглаживания напряжения выпрямителя. За счет
применения Ш ИМ осуществляется регулирование напряжения на
выходе ПЧ и приближение его формы к синусоидальной.
Рис. 7.16. Схема двухзвенного преобразователя
частоты с неуправляемым выпрямителем
141


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
Торможение обеспечивается переводом АИН в режим управ­
ляемого выпрямителя напряжения, обеспечивающего повышение
напряжения на конденсаторе фильтра, несмотря на уменьшение
скорости вращения двигателя. Роль фазных индуктивностей при
этом выполняют индуктивности рассеяния фаз двигателя. При
превышении напряжением на конденсаторе заданного значения
транзистор VT7 включается и энергия, передаваемая от электри­
ческой машины, рассеивается в тормозном резисторе.
Внастоящее время в таких ПЧ обычно применяются силовые
модули, содержащие один или несколько ключей, выполненных
на IGBT (Insulated-gate bipolar transistor) - трехэлектродном сило­
вом полупроводниковом приборе, сочетающем два транзистора в
одной полупроводниковой структуре: биполярный (образующий
силовой канал) и полевой (образующий канал управления), шун­
тированных диодами. Недостаток такого ПЧ — невозможность
рекуперации энергии в сеть при торможении.
На рисунке 7.17 приведена схема двухфазного ПЧ, обеспечи­
вающего передачу энергии в обоих направлениях —от питающей
сети к асинхронному двигателю (АД) и от двигателя, работаю­
щего в генераторном режиме, в сеть. Схема содержит два обрати­
мых преобразователя напряжения (ОПН). На стороне сети ОПН1
в основном работает в выпрямительном режиме, когда энергия
из сети через второй ОПН, работающий в инверторном режиме,
передается к двигателю. При торможении ОПН2, подключенный
к двигателю, переходит в выпрямительный, а ОПН1, подклю­
ченный к сети, — в инверторный режим. При этом происходит
рекуперация энергии в сеть.
Рис. 7.17. Преобразователь частоты,
обеспечивающий рекуперацию энергии
Если задать схеме управления на входе cos <р= ±1, то во всех
режимах при регулировании и торможении двигателя из сети бу-
142


7.4. Регуляторы напряжения переменного и постоянного тока
**0*0в000в«^в *00«>00йв «00««и>04000*«|0000*<к)000«0«09в00«0«*00«0000<>0<>в 90ф0<>0*000*00вф0в0в©0в в0*000<>00в вв0<1«000**0<><>00««*«<><»ф00ввв00«0000ввл>»00«0*<>0000в00ф<>*000
дет потребляться или в сеть будет отдаваться практически только
активная мощность, а ток будет практически синусоидален, что
определяет минимальное вредное влияние на питающую сеть.
7.4 . Регуляторы напряжения переменного
и постоянного тока
Регулятором напряжения переменного тока называется пре­
образователь напряжения переменного тока стандартных частоты
и напряжения в регулируемое напряжение переменного тока той
же частоты. Они могут быть одно- и трехфазными и используют
в своей силовой части, как правило, тиристоры.
Схема однофазного тиристорного регулятора напряже­
ния (ТРН) показана на рисунке 7.18, а. Его силовая часть со­
стоит из двух тиристоров KS1 и VS2, включенных по встречно­
параллельной схеме между источником питания с напряжением
Ul и нагрузкой ZH. Изменение с помощью входного сигнала U
момента подачи импульсов управления Uна тиристоры позволяет
регулировать напряжение на нагрузке VHот нуля до сетевого Ut
при той же частоте сети.
На рисунке 7.18, б показана схема включения трехфазного ти­
ристорного регулятора напряжения, нагрузкой которого являют­
ся обмотки статора АД переменного тока. Добавление в эту схему
еще двух пар тиристоров позволяет изменять чередование фаз
напряжения на статоре АД и тем самым изменять на противопо­
ложное направление его частоты вращения.
~Ui
Рис. 7.18. Схемы регулятора напряжения постоянного
тока: а —однофазного; б —трехфазного
143


Регуляторы напряжения используются в качестве мягких
пускателей двигателей переменного тока, ограничивающих их
пусковые токи и моменты, а также регуляторов экономичности
электропривода с асинхронными двигателями, обеспечивающих
наилучшие энергетические параметры при их работе. На основе
регуляторов напряжения может быть реализовано так называе­
мое квазичастотное управление асинхронными двигателями и их
динамическое торможение.
Регуляторы напряжения постоянного тока преобразуют на­
пряжение постоянного тока источника питания в регулируемое
напряжение на нагрузке. В таких преобразователях используются
силовые полупроводниковые управляемые ключи —тиристоры и
транзисторы, а регулирование напряжения в них происходит за
счет модуляции напряжения источника питания.
Принцип работы импульсного преобразователя напряжения
иллюстрирует схема на рисунке 7.19, где ZH, UH—соответственно
сопротивление и напряжение нагрузки; Е — напряжение источ­
ника питания; УПК —управляемый полупроводниковый ключ;
VD — обратный диод. Регулирование напряжения на нагрузке
осуществляется за счет периодического замыкания и размыкания
УПК, при которых происходит подключение нагрузки к источни­
ку питания и ее отключение. Изменяя длительность импульсов
при неизменной частоте их следования (широтно-импульсный
способ) или их частоту при неизменной длительности (частотно­
импульсный способ), можно регулировать напряжение на на­
грузке от нуля до напряжения источника питания.
7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
УПК
и.
^
а
LT
VD2
Рис. 7.19. Регулятор напряжения постоянного тока
Наибольшее распространение получил широтно-импульсный
способ, при котором среднее напряжение на нагрузке 1/ связано
144


7.5. Монтаж и техническое обслуживание преобразователей
с напряжением источника питания Е, длительностью импульса tn
и периодом их следования Т таким соотношением:
U=t —=уЕ,
н
*ыIJ1 « »
гдеу=-
относительная длительность (скважность) импульсов.
7.5 . Монтаж и техническое обслуживание
преобразователей
Современные преобразователи электрической энергии яв­
ляются высокотехнологическими устройствами, содержащими
элементы силовой электроники и микропроцессорной техники,
поэтому их установка, наладка и обслуживание должны произ­
водиться специально подготовленным высококвалифицирован­
ным персоналом. При обслуживании преобразователей следует
соблюдать инструкции по электробезопасности. Конструктив­
ная особенность современных преобразователей частоты состоит
в том, что высокие напряжения на выходе выпрямителя могут
сохраняться несколько минут, до полного разряда конденсатора
сглаживающего фильтра.
Прежде чем прикасаться к потенциально опасным токоведу­
щим частям после их отключения, следует подождать не менее
4 мин для ПЧ мощностью до 7,5 кВт и не менее 15 мин для ПЧ
большей мощности. При работе с токоведущими частями преоб­
разователей следует убедиться, что отключены цепи питания со
стороны сети, а также промежуточные цепи звена постоянного
тока. Преобразователь частоты должен быть соединен с защит­
ным заземляющим проводником (РЕ) в соответствии с заводской
инструкцией по эксплуатации. Использовать рабочий нулевой
проводник (N) в качестве заземления запрещается.
Перед началом монтажа ПЧ сверяют его серийный номер с
номером в заказе. После этого проверяют соответствие входного
напряжения напряжению питающей сети, а также выходного на­
пряжения номинальному напряжению электродвигателя и схеме
соединений обмоток электродвигателя. Номинальные напряже­
ния электродвигателя для соответствующей схемы соединения
указаны на табличке двигателя. Номинальный ток электродвига­
теля не должен превышать номинальный ток ПЧ.
145


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
Внешние условия должны соответствовать степени защиты
корпуса ПЧ.
Преобразователь частоты может монтироваться отдельно или
в шкафу. В последнем случае выбирают шкаф, обеспечивающий
требуемую степень защиты. Например, исполнение корпуса IP54
защищает оборудование от пыли и влаги при правильном мон­
таже, использовании кабельных вводов и т. п. Рабочая темпе­
ратура окружающей среды, максимальная относительная влаж­
ность воздуха, допустимая вибрация должны соответствовать
требованиям заводской инструкции по монтажу. При установке
ПЧ в шкафу необходимо обеспечить эффективность охлаждения,
поэтому свободное пространство вокруг ПЧ обеспечивается со­
блюдением расстояний до стенок шкафа (не менее 100 мм). Не­
обходимо следить, чтобы поток воздуха от вентилятора свободно
циркулировал через вентиляционные окна шкафа. Поверхность,
на которую устанавливается ПЧ, должна быть из невоспламе-
няющегося материала и иметь достаточную механическую проч­
ность, чтобы выдержать массу изделия.
Периодическое обслуживание преобразователей частоты.
Главным фактором, определяющим срок службы ПЧ и его беспе­
ребойную эксплуатацию, является правильное и своевременное
обслуживание. Необходимо периодически проверять работоспо­
собность вентиляторов. В основном производители ПЧ рекомен­
дуют проводить проверку не реже 1 раза в полгода, а превентив­
ную замену — 1 раз в три года. Под воздействием частого заряда
и разряда, а также под воздействием повышенной температуры со
временем происходит старение электролитических конденсаторов
ПЧ, что характеризуется уменьшением их номинальной емкости
или возникновением внутренних пробоев.
При пониженной емкости конденсаторов возникают сбои в
системе управления ПЧ, иногда это приводит к выходу из строя
источников питания или других цепей управления. Основной ре­
комендацией является периодическая замена конденсаторов.
Следует периодически проверять падение напряжения на
контакторах и реле цепей питания ПЧ, а также на силовых полу­
проводниковых предохранителях защиты. Периодически нужно
проверять затяжку силовых винтов, болтов и гаек ответственных
соединений ПЧ. Как правило, проверку делают 1 раз в год, хотя
для оборудования, где присутствует сильная вибрация, проверку
146


следует проводить чаще. Ослабление затяжки крепежа в точках
силовых соединений приводит к возникновению неисправности
в виде потери фаз и заканчивается пробоем силовых полупровод­
никовых элементов (диодов, ЮВТ транзисторов) или прогорани­
ем металла шин в точках контакта.
Методика диагностики неисправностей преобразователей ча­
стоты. Проверка и плановое обслуживание позволяют предот­
вратить многие проблемы, но не гарантируют безаварийную
работу ПЧ.
После выхода ПЧ из строя недопустимо его немедленное по­
вторное включение. К ак правило, повторный запуск неисправ­
ного ПЧ влечет за собой еще большие повреждения. Состояние
ПЧ должно быть тщательно проанализировано посредством про­
ведения диагностики. Если на дисплее отображается какой-либо
аварийный код, то следует проанализировать, что он означает, в
дальнейшем эта информация позволит быстрее выявить возник­
шую проблему. Если на дисплее ПЧ ничего не отображается или
его просто нет, следует проверить наличие опорного напряжения
24 В на соответствующих клеммах платы управления, восполь­
зовавшись схемой подключения в документации на ПЧ. В случае
отсутствия напряжения на клеммах платы управления следует
обратиться в сервисной центр.
Обычно выполняется проверка и силовой части. Перед осу­
ществлением данной процедуры следует дождаться, пока разря­
дятся конденсаторы шины постоянного тока. Время, необходи­
мое на их разряд, составляет 10-15 мин.
Для проверки силовых цепей необходимо установить муль­
тиметр в режим прозвонки диодов, соединить «—» мультиметра
и клемму «+» ПЧ, затем поочередно установить «+» мультиметра
на клеммы LI, L2, L3, U, V, W. В данном случае р—я -переход
диодов будет открыт и показания мультиметра будут 0,3—0,6 Ом.
Затем соединяют «+» мультиметра и «+» преобразователя, а «—»
мультиметра поочередно соединяют с клеммами LI, L2, L3, U,
V, W В данном случае переходы диодов закрыты и мультиметр
показывает обрыв. Аналогично проверяют второе плечо
инвертора выпрямителя (сначала «+», а потом «—» мультиметра
соединяют с клеммой «—» ПЧ). Результаты проверки сравнивают
с результатами в таблице.
7.5. Монтаж и техническое обслуживание преобразователей
147


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
Регламент проверки силовых цепей преобразователей частоты
Проверяемый
элемент
«+»
мультиметра
«—»
мультиметра
Показания
мультиметра
Входной мост Клемма «+» ПЧ Клеммы Ы , L2,
Ы
Обрыв
Клемма «-» ПЧ Клеммы LI, L2,
Li
д—« -переход
открыт
Блок IGBT
транзисторов
Клеммы U, V,
W
Клемма «-» ПЧ
Обрыв
Клемма «-» ПЧ Клеммы U, V,
W
д—« -переход
открыт
Если показания мультиметра не соответствуют приведенным
в таблице 7.1, это говорит о том, что имеются повреждения си­
ловой части, поэтому следует обратиться в службу сервиса для
обеспечения дальнейшей диагностики и ремонта ПЧ.
Для безотказной и безопасной эксплуатации ПЧ, выпрями­
телей, устройств плавного пуска необходимо обеспечить их на­
дежное заземление и соединение с защитным ЛЕ-проводником
корпусов приборов; сопротивление заземления не должно быть
более 10 Ом. Запрещается измерять сопротивление изоляции в
цепях электронных и микропроцессорных устройств мегомме­
тром. Следует принимать защитные меры против электростати­
ческого разряда до прикосновения к элементам плат при осмотре
и установке. После отключения питания нельзя прикасаться к
клеммам преобразователей частоты ранее чем через 10 мин после
погасания индикаторов (напряжение на конденсаторе превышает
400 В).
При индикации ошибки электропривод следует остановить, а
повторное включение допускается только после выяснения при­
чины ошибки и ее устранения. Условия охлаждения ПЧ, уста­
новленного в шкафу, должны обеспечивать его работу в допусти­
мом температурном диапазоне.
Правило подключения устройств силовой электроники. Для
подключения входных и выходных силовых проводов рекомен­
дуется использовать обжимные наконечники соответствующего
диаметра. При подключении ПЧ необходимо применять экрани­
рованный кабель минимальной длины с заземлением со стороны
ПЧ и электродвигателя.
148


Запрещается подключать конденсаторы и помехоподавляю­
щий фильтр на выходе ПЧ и подавать питание на выход ПЧ.
При подключенной функции автоматического рестарта долж­
ны быть приняты меры безопасности персонала при неожидан­
ном запуске электропривода после перерыва и восстановления
электропитания.
Не следует использовать магнитный пускатель на входе ПЧ для
запуска-остановки электропривода. Для снижения уровня помех
нужно использовать помехоподавляющий фильтр на входе ПЧ.
Для защиты от колебаний питающего напряжения, особен­
но при малой длине питающей линии между ПЧ и источником
питания (трансформаторной подстанции), необходимо использо­
вать сетевой дроссель. При длине кабеля питания меньше 10 м и
мощности трансформатора 500 кВ А и выше возможно повреж­
дение ПЧ коммутационными перенапряжениями.
Преобразователь частоты должен подключаться к сети через
быстродействующий автоматический выключатель с защитной
характеристикой типа «Б» (кратность тока не более 4). Защит­
ный автомат выбирается по мощности ПЧ, а не по мощности
подключаемого электродвигателя. Типовая схема включения ПЧ
приведена на рисунке 7.20. Внешние помехи могут вызвать непра­
вильное функционирование преобразователя, а излучаемые пре­
образователем помехи —в свою очередь неправильное функцио­
нирование периферийного оборудования. Меры по подавлению
помех различаются в зависимости от путей их распространения.
Согласно общим правилам подключения устройств силовой
электроники нельзя прокладывать силовой кабель и сигнальные
линии рядом или параллельно. Для линий управляющих сиг­
налов следует использовать экранированные витые двужильные
провода, причем оболочка экранированного кабеля должна быть
подключена к клемме SD\ заземление ПЧ и двигателя выполняют
в одной точке.
Защита от внешних помех выполняется в соответствии со
следующими требованиями: в случае, если генерирующее помехи
оборудование (магнитный пускатель, электромагнитный тормоз,
реле и т. д.) находится вблизи преобразователя, следует устано­
вить устройство для подавления импульсных помех в силовой
блок; в сигнальных линиях —фильтры; заземлить экраны кабе­
лей датчиков и управления; выполнить прокладку силовых ли­
ний в цепи ПЧ (рис. 7.21).
7.5 . Монтаж и техническое обслуживание преобразователей
149


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
Отдельное заземление г
(в зависимости ;
от условия)
I
Обеспечьте дистанцию как
минимум 30 см о т силовых
кабелей. При расположении
в одной трубе разделите
слаботочные линии от силовых
металлическим сепаратором.
Скрутите силовые провода
Отдельное
заземление
Металлическая труба, гибкая
металлическая труба,
экранированный кабель или др.
Одноточечное зазем­
ление для экрани­
рованного кабеля
Рис. 7.20. Типичная схема включения преобразователя частоты
Рис. 7.21. Прокладка силовых цепей преобразователя частоты
Пример заземления силового экранированного кабеля пред­
ставлен на рисунке 7.22.
150


7.5. Монтаж и техническое обслуживание преобразователей
111 Минимальная длина неэкранированной части
/Минимальная длина заземляемой экранированной части (А)
-Намотайте на экранированную часть
кабеля токопроводную ленту
Неизолированная металлическая пластина (В)
Заземление кабел я
Экранированный кабель
Рис. 7.22. Пример заземления силового экранированного кабеля
Профилактическое обслуживание частотных преобразова­
телей. Для своевременной профилактики возможных проблем,
связанных с условиями эксплуатации и программированием,
рекомендуется осуществлять превентивное техобслуживание ча­
стотных преобразователей 1—2 раза в год.
Профилактическое техобслуживание включает следующие
мероприятия:
1. Анализ общих условий окружающей среды по отношению
к степени защиты корпуса прибора.
2. Проверка и очистка элементов системы охлаждения при­
бора (вентиляторы, фильтры).
3. Визуальный осмотр внутренних компонентов прибора,
анализ нагревания силовых компонентов.
4. Проверка моментов затяжки на силовых клеммах системы
управления прибора.
5. Проверка чередования фаз на входе и на выходе прибора.
6. Проверка электрических характеристик прибора при от­
ключенной нагрузке (статический тест).
7. Проверка электрических характеристик прибора при вклю­
ченной нагрузке (динамический тест).
8. Проверка контура управления (стандартный тест платы
управления).
9. Анализ ошибок в архиве прибора.
10. Анализ параметров в архиве прибора: электрические па­
раметры, входы-выходы, момент на валу.
11. Оптимизация параметров прибора.
12. Работа по замене запчастей/приборов при обнаружении
неисправности.
151


7. Устройство и техническое обслуживание преобразователей электрической энергии
13.
Предоставление отчета по результатам технического
обслуживания.
Правильная схема подключения трехфазного двигателя к ПЧ
показана на рисунке 7.20, а пример монтажа в металлическом
шкафу —на рисунке 7.23.
Разделите эти цепи и не скручивайте их кабели. При параллельной
прокладке расстояние между ними не менее Э0 см
Рис. 7.23. Пример установки преобразователя частоты в металлическом
шкафу совместно с другим электронным оборудованием
При открытой установке преобразователя (например, в элек­
тротехническом помещении на кирпичной стене) необходимо ис­
пользовать металлические кабельные вводы. Лотки укладки ка­
белей также могут использоваться в качестве электромагнитного
заземления.
Общий вид преобразователя частоты представлен на рисун­
ке 17 (вклейка).
1. Дайте классификацию преобразователей электрической энергии.
2. В чем заключается назначение выпрямителей и инверторов?
3. Какие полупроводниковые приборы применяются в современных
преобразователях электрической энергии?
152


4. Какие существуют схемы выпрямителей?
5. Объясните схемы однофазных и трехфазных выпрямителей.
6. Как работает система импульсно-фазового управления тиристор­
ным выпрямителем?
7. Объясните работу схемы однофазного управляемого выпрямителя.
8. Дайте определение понятий «автономный инвертор напряжения»,
«автономный инвертор тока».
9. Для чего предназначены преобразователи частоты? Объясните
функциональную схему двухзвенного преобразователя частоты.
10. Для каких целей предназначен преобразователь частоты, обеспе­
чивающий рекуперацию энергии?
11. Объясните работу схемы тиристорного регулятора напряжения.
12. Как работает схема импульсного регулирования напряжения по­
стоянного тока?
13. Объясните основные правила монтажа и технического обслужи­
вания преобразователей электрической энергии.
14. Как обеспечить электромагнитную совместимость преобразова­
телей электрической энергии?
15. Назовите правила монтажа и установки преобразователей часто­
ты для электропривода.
7.5 . Монтаж и техническое обслуживание преобразователей
153


8. УСТРОЙСТВО, ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ СОЛНЕЧНЫХ
И ВЕТРОВЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
о <хх ххх>о<>оо<х><><>оо о<><х ><><><>о<х><><><><><>фо<>!хх>о<>ос^<><><><><>оо<>ос>оо<>о<х ><>
8.1 . Солнечные электроустановки
Солнечная энергетика — направление альтернативной энер­
гетики, основанное на непосредственном использовании солнеч­
ного излучения для получения энергии в каком-либо виде.
Солнечная энергетика использует возобновляемые источни­
ки энергии и является экологически чистой. Срок службы сол­
нечных батарей может достигать 25 лет и более без ухудшения
эксплуатационных качеств оборудования.
Солнечная электростанция (СЭС) —инженерное сооружение,
преобразующее солнечную радиацию в электрическую энергию.
Способы преобразования солнечной радиации различны и за­
висят от конструкции электростанции.
В солнечных электростанциях небольшой мощности полу­
чили распространение фотоэлектрические модули на основе сол­
нечных батарей. Такие СЭС широко применяются для энерго­
обеспечения коттеджей, пансионатов, санаториев, промышлен­
ных зданий, автозаправок и т. п. Устанавливать фотомодули
можно на крышах и фасадах зданий, а также на специально вы­
деленных территориях. Солнечные модули могут применяться на
объектах, расположенных вне населенных пунктов и удаленных
от линий электропередачи; могут использовать в качестве резерв­
ного источника питания при перебоях в местном электроснаб­
жении. Перспективны автономные источники электрической
энергии (солнечные батареи, ветрогенераторы) с возможностью
аккумулировать электроэнергию (системы со встроенными ак­
кумуляторами).
154


В Республике Беларусь солнечная энергетика интенсивно
развивается. Завершена установка солнечных модулей на всей
площади первой солнечной электростанции в районе д. Жуково
Могилевского района. Пиковая мощность электростанции со­
ставляет 400 кВт. В г. Быхове начинается строительство солнеч­
ной электростанции на 2,5 МВт. Крупнейшая в Беларуси сол­
нечная электростанция в Брагинском районе (рис. 18, вклейка)
занимает площадь свыше 41 га, а ее номинальная мощность до­
стигает 18,48 МВт. Проект реализован на территории, пострадав­
шей от чернобыльской катастрофы. Станция состоит из 85 тыс.
солнечных панелей, которые преобразуют солнечное излучение
в электроэнергию постоянного тока. После этого она поступает
в 617 инверторов с напряжением 0,4 кВ, которые преобразуют ее
в переменный ток. С помощью 10 трансформаторных подстанций
напряжение повышают до 20 кВ, а затем через трансформаторную
подстанцию 110 кВ электроэнергии передается в энергосистему.
Планируется, что солнечная станция окупится через 45 лет. Бра­
гинский район для строительства был выбран из-за большого ко­
личества солнечных дней в Гомельской области.
Сетевая солнечная станция, сетевая фотоэлектрическая
станция —разные названия одной системы, которая преобразу­
ет солнечное излучение в электроэнергию и поставляет ее непо­
средственно в сеть переменного тока пропорционально солнеч­
ной активности.
Базовый блок сетевой солнечной станции — сетевой инвер­
тор. К нему сходятся кабели от фотоэлектрических модулей и
комплектов модулей. Сетевой инвертор преобразует постоянный
ток от солнечных панелей в переменный, синхронизирует его по
фазе и частоте и поставляет в сеть.
Децентрализованные солнечные станции строятся н а осно ­
ве так называемых стринговых инверторов (string inverters) не­
большой мощности. Каждый такой инвертор со своим блоком
панелей представляет собой обособленную ячейку солнечной
станции, работающую независимо от остальных. Ячейки объеди­
няются параллельно на стороне переменного тока. Для примера
возьмем трехфазный инвертор мощностью 20 кВт, на основе ко­
торого построена сетевая солнечная станция.
Фотоэлектрические модули изготовлены из поликристал-
лического или монокристаллического кремния и обеспечивают
8.f. Солнечные электроустановки
155


8. Устройство, техническое обслуживание и ремонт солнечных и ветровых электроустановок
выходную мощность около 250 Вт. Солнечные панели (рис. 19,
вклейка) соединяются последовательно в цепочки по 22 панели
и подключаются к сетевому инвертору. Получается массив сол­
нечных модулей номинальной мощностью 22 кВт, состоящий из
четырех отдельных цепочек по 22 панели каждая. Выбор места
установки панелей определяется несущей способностью пере­
крытий кровли, доступностью обслуживания, возможностью
ориентации на юг и оптимальными углами наклона.
На рисунке 20 (вклейка) приведен пример установки солнеч­
ных панелей на земле.
Инвертор преобразует постоянный ток в переменный и син­
хронизирует его с сетью. Современные инверторы имеют высо­
кий КПД (> 97 %), надежны, просты в установке и обслужива­
нии (рис. 21, вклейка).
Степень защиты инверторов IP65 и выше, что позволяет
устанавливать их в удобном для станции месте, в том числе на
улице прямо под солнечными модулями. Основная проблема при
их эксплуатации —выход инверторов из строя из-за импульсных
и атмосферных перенапряжений. Поэтому рекомендуется уста­
новка защиты от перенапряжений как со стороны постоянного
(DC) тока от солнечных панелей, так и со стороны переменного
(АС) тока —сети переменного тока.
Если нужна большая мощность, то несколько блоков соеди­
няются параллельно. В зависимости от мощности сетевая элек­
тростанция через повышающий трансформатор может быть под­
ключена к сетям 6—10 кВ (см. рис. 27, вклейка). Окупаемость
такой станции составляет около 5—7 лет.
Сетевая солнечная электростанция может быть подключе­
на во внутреннюю сеть предприятия (или частного хозяйства) и
генерировать энергию напрямую в нагрузку. Таким образом, за
счет дополнительного источника генерации снижается потребле­
ние от сети. Наиболее актуально такое решение для предприятий
с постоянным высоким дневным потреблением. В автономных
сетях возможно использование двунаправленных инверторов
(инвертор/зарядное устройство, «inverter/charger»). Такими ис­
точниками электроэнергии могут быть не только сетевые сол­
нечные станции, но и ветрогенераторы с сетевыми инверторами,
гидротурбины и т. д.
Сетевая солнечная электростанция (рис. 22, вклейка) мо­
жет быть использована как дополнительный источник эконо­
156


8.1. Солнечные электроустановки
мии электроэнергии в системах бесперебойного питания (ИБП),
построенных на двунаправленных инверторах. Общий вид ав­
тономной системы электроснабжения приведен на рисунке '23
(вклейка).
В современных солнечных электростанциях используются
литиевые аккумуляторные батареи большой емкости, которые
значительно быстрее свинцово-кислотных.
Фотоэлектрические системы применяются для освещения
улиц и позволяют в сочетании с установкой энергосберегающих
ламп в наружных светильниках снизить затраты на электроэнер­
гиюдо10%.
Автономная система освещения состоит из небольшой сол­
нечной батареи, аккумулятора с небольшой емкостью, контрол­
лера. Все оборудование размещается на фонарных опорах. Мощ­
ность такой системы составляет 18—36 Вт, а работа в автономном
режиме может продолжаться до 30 ч.
В Республике Беларусь фотоэлектрические системы электро­
снабжения внедряются на автозаправках. Электричества и тепла,
вырабатываемого автозаправочной станцией, полностью хватает
для восполнения собственных нужд в энергоресурсах. Электри­
ческая энергия вырабатывается с помощью солнечных батарей,
расположенных на крыше навеса над топливораздаточными ко­
лонками. В солнечный день панели вырабатывают до 11 кВт-ч,
тогда как для обеспечения нужд самой станции в светлое вре­
мя суток требуется около 4 кВт-ч . Солнечные панели способны
вырабатывать электроэнергию даже при пасмурной погоде —до
2 кВт-ч . Система освещения выполнена с использованием свето­
диодных технологий. Под навесом в потолок вмонтированы све­
тодиодные светильники с датчиками движения.
При выборе солнечной электростанции определяют номи­
нальную мощность солнечных модулей, их количество, емкость
аккумуляторной батареи, мощность инвертора и контроллера
заряда-разряда. К ак правило, каждая солнечная система, вклю­
чает в себя следующие компоненты с такими функциями: сол­
нечный модуль —преобразование солнечной энергии в электри­
ческую; контроллер - заряд-разряд аккумулятора; аккумуля­
тор — накопление энергии для дальнейшего ее использования;
инвертор — преобразование постоянного тока в переменный.
Такая система является автономным источником электрической
157


энергии и в дальнейшем может быть подключена в целях снаб­
жения электрической энергией к самому разнообразному обору­
дованию.
Аккумуляторные батареи необслуживаемые герметизирован­
ные предназначены для «глубоких циклов» заряда-разряда. При
выборе инвертора определяют суммарную нагрузку электропри­
емников.
Солнечные модули снабжены тремя байпасными диодами,
расположенными в соединительной коробке, предохраняющими
модуль от выхода из строя при затенении части солнечного мо­
дуля. Для получения требуемого напряжения (тока) солнечные
модули могут соединяться последовательно, параллельно. Общий
вид основных элементов солнечной электростанции представлен
на рисунке 24 (вклейка).
Характеристики солнечных модулей инвертора приведены в
таблице 8.1, инвертора —в таблице 8.2.
8. Устройство, техническое обслуживание и ремонт солнечных и ветровых электроустановок
Таблица 8.1
Основные технические характеристики фотомодулей
(солнечных модулей)
Характеристика
Номинальное значение
Напряжение, В
30,4
Сила тока, А
8,39
Напряжение холостого хода, В, не менее
37,8
Ток короткого замыкания. А, не менее
8,77
Мощность, Вт
255
Габариты, мм
1680х990х40
Масса, кг
19
Фронтальное покрытие
Закаленное стекло высоко­
прозрачное, 3,2 мм
Тыльное покрытие
Многослойное полимерное,
цвет белый
Герметизация
EVA-solar cells—EVA
Соединительные провода
Коннекторы tyco-plug,
2 провода 1x0,4 m m j
Количество фотоэлектрических преоб­
разователей
60
Тип фотоэлектрических преобразователей
Мультикристаллические,
156x156 мм
Примечание. Устойчивы к ветру до 130 км/ч, фактор безопасности 3.
Квалификация: 1ЕС 61215 Ed.2, IEC 61730 (включая класс безопас­
ности 11).
158


8.2 . Ветроэлектрические установки
Таблица 8 .2
Общие характеристики инвертора
Характеристика
Номинальное значение
Входной постоянный ток
Максимальная мощность, кВт
До 20
Максимальное входное напряжение, В
1000
МРР напряжениие, В (в точке максималь­
ной мощности станции)
580-800/580
Минимальное входное напряжение/стар-
товое напряжение, В
580/620
Максимальная сила тока, А
36
Число независимых МРР входов от сол­
нечных панелей
1/6
Выходной переменный ток
Установленная мощность (230 В, 50 Гц)
До 20
Полная мощность, ВА
До 20
Номинальное напряжение переменного тока 3 / N / РЕ, 230 В / 400 В
Диапазон напряжений, В
160-280
Частота переменного тока, Гц
50,60, -6,+5
Номинальный ток
230В,50Гц
Максимальная сила тока, А
До 29
Количество фаз
3
Эффективность
КПД
98%
Общие характеристики
Масса, кг
45
Габариты, мм
665x680x265
Шум, дБ
51
Климатическое исполнение
4К4Н
Уровень защиты
ТР65
8.2 . Ветроэлектрические установки
Ветроэлектрическая установка (ВЭУ) представляет собой
комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, пред­
назначенный для преобразования энергии ветра в электриче­
скую энергию.
Ветроагрегат, являясь основной частью ВЭУ, состоит из ве­
тродвигателя, системы передачи ветровой мощности на нагрузку
159


(потребителю) и самого потребителя ветровой энергии — элек-
тромашинного генератора.
Ветродвигатель преобразует кинетическую энергии ветра в
механическую энергию рабочего движения. В современных ветро­
двигателях, как правило, используется вращательное движение.
Лопастная система ветродвигателя (ветроколесо) (рис. 25,
вклейка) может иметь различное конструктивное исполнение.
У современных ветродвигателей лопастная система обычно вы­
полнена в виде жестких лопастей с крыловым профилем в по­
перечном сечении.
В зависимости от назначения электрические ВЭУ постоян­
ного тока подразделяют на ветрозарядные, гарантированного
электроснабжения потребителя, негарантированного электро­
снабжения. Электрические ВЭУ переменного тока подразделяют
на автономные, гибридные, работающие параллельно с энерго­
системой соизмеримой мощности (например, с дизельной уста­
новкой), сетевые, работающие параллельно с системой электро­
снабжения.
Система передачи ветровой мощности состоит из различных
устройств для передачи мощности от вала ветроколеса к валу
генератора с повышением или без повышения частоты враще­
ния вала генератора. Система генерирования электроэнергии
представляет собой электромашинный генератор и комплекс
устройств (устройства управления, силовой электроники, акку­
мулятора и т. д.) для подключения к потребителю со стандарт­
ными параметрами электроэнергии.
Существуют ВЭУ мощностью от сотен ватт до тысяч кило­
ватт. Выделяют четыре группы: очень малой мощности — менее
5 кВт; малой мощности —от 5 до 99 кВт; средней мощности —от
100 до 1000 кВт; большой мощности —свыше 1 МВт. Ветроуста-
новки каждой группы отличаются друг от друга прежде всего
конструктивным выполнением, способом ориентации ветроагре-
гата на ветер, системой регулирования, системой передачи ве­
тровой мощности, способом монтажа и способом обслуживания.
Преимущественное распространение получили горизонтально­
осевые ветроэнергетические установки. На рисунке 26 (вклейка)
показан общий вид, а на рисунке 8.1
-
конструкция ветроэлек­
трической установки.
Ветроэлектрическая установка содержит ветротурбину и
электрогенератор, связанный с валом ветротурбины непосред-
8. Устройство, техническое обслуживание и ремонт солнечных и ветровых электроустановок
160


8.2 . Ветроэлектрические установки
^ > Ш 1ПГ1ППГ~-ТГ1Г*1------------------ -------------------------—-----------
--
---
—
--------------------------- -
-
-
сгвенно или через редуктор. Измерительное устройство дает сиг­
нал на поворот ветроголовки при изменении направления или
силы ветра, а также регулирует угол поворота лопастей в зависи­
мости от силы ветра.
Ветроэлектрическая станция (ВЭС) состоит из нескольких
ветроэлектрических установок, работающих параллельно и от­
дающих вырабатываемую электроэнергию в электроэнергетиче­
скую систему.
Рис. 8.1. Конструкция ветроэлектрической установки:
/ —ветродвигатель (ветроколесо); 2 — ветроголовка; 3 —генератор;
4 - редуктор; 5 - поворотная платформа; 6 —измерительное
устройство; 7 —мачта ВЭУ (содержит ветротурбину и электрогенератор,
связанный с валом ветротурбины непосредственно или через редуктор)
Существуют ветроагрегаты на 500, 1000, 1500, 2000, 4000 кВт.
Ветроагрегат на 500 кВ т имеет мачту высотой 40—110 м, ветроголов-
ку массой 15—30 т, частоту вращения п — 20 —200 об/мин, частоту
вращения ротора генератора 750—1500 об/мин (редукторный
привод) или 20—200 об/мин (прямопривоцной агрегат). В ВЭУ
о бы ч н о испо льзую тся асинхронные генераторы с короткозамкнутым
ротором, которые отличаются от синхронных большей надежностью,
простотой конструкции и меньшей массой.
Ветроэнергетические агрегаты могут работать автономно или
параллельно с энергетической системой. При автономной работе
161


8. Устройство, техническое обслуживание и ремонт солнечных и ветровых электроустановок
частота вращения ветродвигателя (ВД) не регулируется или под­
держивается в пределах ±50 %, поэтому частота и напряжение на
зажимах генератора непостоянны, т. е. вырабатываемая электри­
ческая энергия некачественная. Потребителями таких ВЭУ могут
быть электронагревательные приборы. Д ля получения качествен­
ной энергии применяются стабилизаторы, состоящие из выпря­
мителя, инвертора и аккумулятора.
Мощные ВЭУ работают параллельно с энергосистемой
(рис. 8.2, 27, вклейка), что обеспечивает постоянство частоты
и напряжения. Мощность, которую генератор отдает в сеть, за­
висит от вращающего момента двигателя и определяется силой
ветра. Возможна совместная работа ВЭУ с сетью при условии
использования промежуточного преобразователя частоты, что
обеспечивает работу при переменной частоте вращения ветрод­
вигателя.
ВД
п = const
/ = const
Рис. 8.2. Параллельная работа ветроэнергетической установки
с мощной энергосистемой: ВД - ветродвигатель; Р - редуктор;
Г - генератор; В - выпрямитель; И - инвертор; У - блок управления;
ЭС - энергосистема
8.3 . Техническое обслуживание и ремонт солнечных
и ветроэнергетических установок
Внешний осмотр солнечных и ветроэнергетических устано­
вок, проверка креплений, ограждений и конструкций оборудова-
162


8.3 . Техническое обслуживание и ремонт солнечных и ветроэнергетических установок
M<n(Noili)ri;iiji:iii':iriu:inni;iLi;iui;ii;ifjij!ii;ii;inciiii;irii;i-)(ji)i.|-i:iillji;ii;ii-iijijf4;rin;i(ifii||4;iiii;ifiriг .и. i;inm..jиnrriiirinnnri ltnrrnnnnrtiinnrnrnnnmnrnir nnnnvrnriM r - - n - nn i W - m irT -irim fn ri n -ifinm T -Yft-ffr w r
ния, систем заземления, защиты от импульсных коммутацион­
ных и атмосферных перенапряжений, чистка панелей солнечных
батарей проводятся ежемесячно. Электрические силовые и кон­
трольные кабели проверяют в соответствии с графиком техниче­
ского обслуживания; контролируется сопротивление изоляции,
а также переходные сопротивления разъемных и неразъемных
соединений.
В соответствии с местными техническими инструкция­
ми регулярно корректируется положение солнечных панелей
(в зависимости от времени года и от других внешних факторов).
Обслуживание аккумуляторных батарей заключается в контро­
ле степени их разряда, внешнем осмотре, контроле саморазряда
и температуры при работе и хранении. Регулярно производит­
ся контроль состояния устройств автоматизации и контрольно­
измерительных приборов. Монтаж системы солнечных батарей
осуществляют на заранее подготовленную раму с обеспечением
зазора (между панелью и местом монтажа — крышей или сте­
ной) для охлаждения панелей. Стоимость работ зависит от места
монтажа и условий работ и может составлять до 35 % стоимости
оборудования. Ремонт системы солнечных батарей производится
простой заменой вышедшего из строя модуля, при этом замену
можно осуществлять на модуль другого производителя, но с ана­
логичными характеристиками.
Монтаж ветрогенератора мощностью до 50 кВт может
производиться силами заказчика по документации фирмы-
изготовителя. Монтаж ветрогенератора не включает заливку
бетоном основания (работы производятся силами заказчика по
предоставленному чертежу) и состоит из работ по сборке мачты и
генератора, их последующего подъема. Система подключается к
щиту управления. Монтаж ветрогенераторов большей мощности
требует применения спецтехники и привлечения бригады мон­
тажников. Ремонт ветрогенератора состоит в замене ломанных
лопастей, изношенных подшипников, поворотного механизма.
Перемотка поврежденных обмоток генератора относится к наи­
более сложным работам и может составить до 60 % стоимости
нового генератора.
Важно иметь налаженную систему мониторинга работы фо­
тоэлектрических и ветровых энергоустановок, что повышает на­
дежность электроснабжения и увеличивает срок службы энерго­
оборудования станции в целом.
163


Регулярно контролируют состояние крепежных элемен­
тов системы солнечных панелей. Ослабление, отсутствие и кор­
розия креплений солнечных панелей может привести к выходу из
строя всей системы.
Инверторы как основной силовой элемент системы, преоб­
разующий постоянный ток от солнечных панелей в переменный,
накапливают пыль и могут перегреваться. Своевременная очист­
ка инверторов и вентиляторов охлаждения продлевает жизнь
солнечной электростанции и позволяет не снижать ее КПД.
При сервисном обслуживании солнечных энергоустановок
обеспечивается их техническая предварительная приемка; орга­
низация эксплуатации и круглосуточный контроль; измерение
фазных и линейных напряжений, напряжения холостого хода,
сопротивления изоляции, сопротивления заземления; техниче­
ское обслуживание и текущий ремонт в течение 24 ч после по­
лучения уведомления/принятия соответствующих мер; термогра­
фия; техническое обслуживание в соответствии с предписания­
ми поставщиков компонентов (модулей, распределителей нитей,
инверторов, передаточных подстанций); парк солнечных энерге­
тических установок.
8.4 . Требования к ветроэнергетическим установкам
Значения расчетной, буревой, минимальной и максимальной
рабочих скоростей ветра ветроагрегата должны быть приведены
в технических условиях и эксплуатационной документации на
ВЭУ конкретного типа.
Ветроэлектрические установки, предназначенные для рабо­
ты с электронагревательными приборами, электронасосами и с
нагрузками других видов, должны иметь в своем составе устрой­
ства, обеспечивающие значение мгновенной мощности нагрузки,
близкой к характеристике максимальной мощности ветроагрега­
та в диапазоне от минимальной рабочей до расчетной скорости
ветра. В обоснованных случаях допускается ступенчатое регули­
рование мощности нагрузки. ВЭУ, работающая на электродви-
гательную нагрузку, должна иметь в своем составе устройство,
обеспечивающее надежный пуск электродвигателя на холостом
ходу во всем рабочем диапазоне скоростей ветра. В технических
условиях на ВЭУ должны быть указаны условия пуска двигателя
с нагрузкой.
8. Устройство, техническое обслуживание и ремонт солнечных и ветровых электроустановок
164


8.4 . Требования к ветроэнергетическим установкам
Размеры ВЭУ и ветроагрегата, входящего в ее состав, разме­
ры башни (мачты), диаметр ветроколеса и другие характеристики
определяют исходя из требований технического задания и указы­
вают в технических условиях на ВЭУ конкретного типа.
В конструкции ВЭУ массой более 1 т должны быть предусмо­
трены места крепления тросов при монтаже и демонтаже ВЭУ раз­
личными способами (с помощью крана, трактора, лебедки и др.).
В нижней части башни (мачты) должна быть предусмотрена
установка соединительной коробки (щита) для подключения к
внешней электрической сети. ВЭУ должна быть автоматизирова­
на. Объем автоматически выполняемых операций ВЭУ различно­
го назначения может быть разным. В обязательный объем авто­
матизации входят ограничение частоты вращения ветроколеса на
заданном уровне при высоких скоростях ветра; автоматическая
ориентация ветроколеса по направлению ветра (при ветроагрега-
те с горизонтально-осевым ветродвигателем); защита электриче­
ских цепей ВЭУ от токов короткого замыкания и перегрузок.
Ветроэлектрические установки, работающие совместно с
дизель-электрическими агрегатами и электроисточниками дру­
гих типов, а также входящие в состав ветроэлектрических стан­
ций (ВЭС), работающих на стационарную электрическую сеть,
должны иметь следующий минимальный объем дополнительной
автоматизации: автоматическое включение на параллельную ра­
боту при достижении минимальной рабочей скорости ветра при
соблюдении ограничений по току включения; автоматическое
отключение и останов ВЭУ при снижении скорости ветра ниже
минимальной, выходе из строя токосъемного устройства или при
предельно допустимом закручивании кабеля; возможность дис­
танционного управления ВЭУ мощностью выше 30 кВт; автома­
тическое отключение и останов ВЭУ при скорости ветра выше
максимальной рабочей скорости, а также при возникновении
недопустимо высокого уровня вибраций основных частей ветро­
агрегата; автоматический пуск в работу (страгивание и разгон до
синхронной частоты вращения).
Допускаемая перегрузка генератора ВЭУ по току и мощности
и время работы при перегрузках должны соответствовать требо­
ваниям стандартов или технических условий на генератор кон­
кретного типа.
Установившееся отклонение частоты тока при работе на на­
грузку в рабочем диапазоне скоростей ветра и изменении нагруз­
165


8. Устройство, техническое обслуживание и ремонт солнечных и ветровых электроустановок
ки от холостого хода до мощности, удовлетворяющей расчетной
характеристике ВЭУ при соответствующей скорости ветра, не
должно быть более: для автономных ВЭУ мощностью до 5 кВт
включительно ± 5 %; для автономных ВЭУ мощностью свыше
5 кВт и ВЭУ гарантированного электроснабжения ± 3 %. Пере­
ходное отклонение частоты тока не более ± 10 %.
Установившееся отклонение напряжения на выходе ВЭУ в
рабочем диапазоне скорости ветра при снижении и увеличении
нагрузки от холостого хода до мощности, удовлетворяющей рас­
четной характеристике ВЭУ при соответствующей скорости ве­
тра, не должно быть более: для автономных ВЭУ мощностью до
5 кВт включительно + 10%; для автономных ВЭУ мощностью
свыше 5 кВт различного назначения ± 8 %.
Время переходного процесса при снижении и увеличении на­
грузки от холостого хода до мощности, удовлетворяющей расчет­
ной характеристике ВЭУ при соответствующей скорости ветра в
рабочем диапазоне скорости, не должно быть более 5 с.
Коэффициент несинусоидальности кривой выходного на­
пряжения не должен быть более: для ВЭУ трехфазного тока ча­
стотой 50 Гц 5 %; для ВЭУ однофазного тока и трехфазного тока
частотой свыше 50 Гц 8 %. Коэффициент несинусоидальности
кривой тока в линии «ВЭС—электрическая сеть» не должен быть
более 10 %.
Коэффициент небаланса линейных напряжений при не­
симметричной нагрузке фаз с коэффициентом небаланса тока
нагрузки 25 % номинального значения (при условии, что ни в
одной из фаз ток не превышает номинального значения) не дол­
жен быть более 10 %. Нормы качества электрической энергии
ВЭУ постоянного тока устанавливают в технических условиях на
ВЭУ конкретного вида.
Для ВЭУ устанавливают следующие основные показатели
надежности: средний срок службы Гсл, лет; средний ресурс до
капитального ремонта Тр, ч; средняя наработка до отказа Г , ч;
среднее время восстановления Тв, ч.
Ветроэлектрическая установка должна соответствовать тре­
бованиям безопасности; должна быть предусмотрена защита об­
служивающего персонала от поражения электрическим током,
от травмирования вращающимися и подвижными частями при
подъеме по внутренним или наружным лестницам.
166


8.4 . Требования к ветроэнергетическим установкам
Типы систем токоведущих проводников и систем заземления
должны устанавливаться в соответствии с требованиями к зазем­
ляющим устройствам и защитным проводникам. Все открытые
проводящие части электрооборудования, которые могут оказать­
ся под опасным напряжением вследствие повреждения изоляции,
должны иметь электрическое соединение с корпусом агрегата и
башней. Электрооборудование ВЭУ должно иметь заземляющие
зажимы для подключения нулевого защитного и нулевого рабо­
чего проводников, а также знаки заземлений.
Электрическая изоляция токоведущих частей электрообо­
рудования ВЭУ электрических цепей номинальным напряжени­
ем 230 и 400 В должна выдерживать без повреждения в течение
1мин синусоидальное напряжение соответственно 1500 и 1800 В
с частотой 50 Гц.
Сопротивление электрической изоляции отдельных разоб­
щенных силовых цепей напряжением 230 и 400 В между собой и
по отношению к корпусу в холодном состоянии должно быть не
ниже 20 МОм, в горячем —не ниже 3 МОм.
Ветроэлектрическая установка должна отвечать требованиям
пожарной безопасности. Конструкцией ВЭУ должна быть преду­
смотрена защита от ударов молнии посредством использования
молниеотводов, обеспечивающих прохождение тока разряда мол­
нии, минуя подшипники лопастей и главного вала ветроагрегата.
Система автоматического управления ВЭУ должна быть за­
щищена от электростатического электричества разрядниками,
экранами и другими способами.
Ветроэлектрические установки мощностью выше 4 кВтдолж­
ны иметь как минимум две независимые системы торможения
ветроагрегата — рабочую и аварийную. При аварийном сбросе
нагрузки или выходе из строя аварийного тормоза должна быть
предусмотрена защита ветроагрегата от неконтролируемого уве­
личения частоты вращения ветроколеса.
Ветроагрегат должен иметь тормоз, приводимый в действие
вручную. Управление тормозом должно быть доступно операто­
ру, находящемуся на уровне земли. Исключение допускается для
ВЭУ мощностью менее 1 кВт, установленных на безопасном рас­
стоянии от жилых и производственных помещений.
Ветроэлектрические установки, оборудованные устройством
автоматического отключения, приводимым в действие датчиками
167


превышения допустимого уровня частоты вращения ветродвига­
теля или датчиками вибрации башни и головки ветродвигателя, а
также датчиками превышения допустимых значений температуры
обмоток генератора, масла и подшипников, должны иметь сред­
ства для последующего ручного включения после установления
причин и анализа последствий аварийного отключения ВЭУ.
В местах и устройствах, предназначенных для обслужи­
вающего персонала ВЭУ, где есть опасность потери равновесия,
должны быть предусмотрены соответствующие ограждения. Ра­
боты на высоте должны выполняться с применением ремней
безопасности.
Ветроэлектрические установки должны предусматривать
применение устройств, препятствующих проникновению посто­
ронних лиц на башню. Все наземное оборудование должно быть
закрыто соответствующими устройствами и снабжено предупре­
дительными плакатами.
Места для установки ВЭУ следует выбирать в стороне от тра­
диционных путей перемещения перелетных птиц. Во избежание
случаев гибели птиц на эксплуатируемые ВЭУ необходимо уста­
навливать акустические маяки, отпугивающие их.
Уровень звука, создаваемый одиночной ВЭУ на расстоянии
50 м от ветроагрегата на высоте 1,5 м от уровня земли, не дол­
жен превышать 60 дБ. Для жилых и общественных помещений
вблизи ВЭУ во всех случаях уровень звука работающих ВЭУ не
должен превышать 60 дБ, инфразвука — 100 дБ. Требования по
электромагнитной совместимости электрооборудования, входя­
щего в состав ВЭУ, должны быть установлены в стандартах и
технических условиях на ВЭУ конкретных видов.
8. Устройство, техническое обслуживание и ремонт солнечных и ветровых электроустановок
1. Дайте определение понятия «солнечная электростанция».
2. Перечислите виды современных солнечных станций. Опишите
фотоэлектрические станции.
3. Из каких модулей состоит фотоэлектрическая станция?
4. Как устроена автономная система электроснабжения на основе сол­
нечных и ветроэлектрических станций?
5. Из каких узлов состоит вегроэлектрическая установка?
6. Объясните конструкцию ветроэлектрической установки.
168


8.4 . Требования к ветроэнергетическим установкам
о»оооо оо с<>б<><х>аоооооо<><>оо»>оов<‘<»<>>х><хЧ'0<<<'С-<>»с’Р ^ < » ' > > » ‘>о»»о<><»о<>«юо<>Фоо<>»аооов<>оооос>»>»о<к>оооо<>о«>обоо<»><>»о<><>а<ю«>Ф<>о<>овоооо<>во<><>о«>ооооодоооа<ю>о»
7. Перечислите требования, предъявляемые к монтажу, техническо­
му обслуживанию и ремонту фотоэлектрических и ветроэлектри­
ческих станций.
8. Объясните, как солнечная и ветроэлектрическая станции соединя­
ются с энергосистемой.
9. Какие требования предъявляются к безопасности ветроэнергети­
ческих станций?
10. Укажите перспективы развития ветроэнергетики и солнечной
энергетики в Республике Беларусь.


9. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ КАБЕЛЬНЫХ И ВОЗДУШНЫХ
ЛИНИЙ
оооо<хх>ооо<><х><><><х><х>о<х><хх><х><х><>с><>о<><х><><>о<><>о<><хххх>оо<><>о<>ооо<х>о
9.1 . Характеристика основны х видов кабелей
Кабельная линия электропередачи (KJI) — линия электропе­
редачи, выполненная одним или несколькими кабелями, уло­
женными непосредственно в землю, кабельные каналы, трубы
или на кабельные конструкции.
По назначению кабели подразделяют на силовые и кон­
трольные.
Силовой кабель (СК) — кабель для передачи электроэнергии
токами промышленных частот. Силовые кабели используют для
передачи электрической энергии там, где применение для этой
цели неизолированных шин и проводов невозможно или нера­
ционально. Они отличаются конструкцией, размерами, исполь­
зуемыми материалами и выбираются в зависимости от условий
использования.
Каждый СК состоит как минимум из трех элементов: токо­
проводящей жилы, изоляции токопроводящей жилы, оболочки.
В конструкцию могут входить следующие элементы: экран, по­
ясная изоляция, подушки под броню, броня, заполнитель. В ка­
честве материала токопроводящих жил обычно используют алю­
миний или медь.
Изоляция токопроводящей жилы может выполняться из про­
питанной бумаги или полимера (например, сшитый полиэтилен).
Силовой кабель с пропитанной бумажной изоляцией (на рис. 9.1
приведен разрез трехжильного силового кабеля) применяется в
электрических сетях напряжением от 1 до 35 кВ и частотой 50 Гц.
170


9.1. Характеристика основных видов кабелей
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена применяется как
при низком, так и при высоком напряжении, выдерживает высо­
кую температуру, обладает высокой прочностью.
Технические характеристики',
температура эксплуатации:
- 5 0 . . .+50 °С; температура, допустимая для длительного нагрева
жил: +90 аС; температура, максимально допустимая при корот­
ком замыкании: до +250 °С; срок службы не менее 30 лет. Марка
кабеля составляется из начальных букв слов, описывающих кон­
струкцию кабеля.
Рис. 9.1. Поперечный разрез трехжильного силового кабеля;
1 - токопроводящая жила секторной формы; 2 — изоляция
токопроводящей жилы; 3 - поясной экран; 4 - оболочка;
5 - броня из стальных лент; 6 - защитный покров
Кабели силовые с полихлорвинилхлоридной (ПВХ) (рис. 28,
вклейка) изоляцией рассчитаны на стационарную прокладку в
электросетях с номинальным переменным напряжением 1—6 кВ.
Изоляция на основе ПВХ - одна из самых дешевых кабельных
изоляций, обладающая эластичностью, а благодаря специальным
добавкам может приобретать необходимые свойства, например
морозостойкость и термостойкость.
Кабель силовой ВВГ или АВВГ имеет алюминиевые или мед­
ные жилы, изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката. Изоляция
у разных марок кабеля может различаться по цвету. Такие кабели
допускают радиус изгиба до 7,5 см, не воспламеняются и отлича­
ются устойчивостью к влаге или нагреванию.
Технические характеристики силового кабеля АВВГ:
• диапазон температур эксплуатации —от -50°С до +50 °С;
171


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
' x x x w x & M & X G & x i o o o c . & w о скхк>«»><>ос<х <« <><><><х><<>о<>Ф©ооосюог м><>(Кк>оо <>о<>ооч«х>о<>с-х<м х<кк><ю >>»000<K>OCK>>X><»500C<<>CW<<^«>0<XK>C«>00<K><><>C<>««>>0<XH>0<><>0000<>*<>0<<>C<<>
'
5<X>«<>«<>C-
• относительная
влажность
воздуха
при
температуре
до35°С- до98%;
• прокладка и монтаж кабелей без предварительного подо­
грева производится при температуре не ниже -15 °С;
• м инимальный радиус изгиба кабеля при прокладке:
кабелей одножильных - 10 наружных диаметров;
кабелей многожильных — 7,5 наружных диаметров;
• номинальная частота —50 Гц;
• испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц:
на напряжение 0,66 кВ — 3 кВ;
на напряжение 1 кВ —3,5 кВ;
• длительно допустимая температура нагрева жил кабелей
при эксплуатации— 1-70 °С;
• строительная длина кабелей для сечений основных жил:
от2,5до 16мм2—450м;
от 25до70мм2—300 м;
от 95 мм2и выше —200 м.
Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
(рис. 29, вклейка) появились в 70-е годы XX в. Кабель с изоля­
цией из СПЭ применяется взамен устаревших кабелей, имеющих
пропитанную бумажную изоляцию.
Тип: Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на
напряжение 1 кВ.
Марки: АПвБбШв, АПвВГ, АПвВнг(А)-Ь8, ПвВГ, ПвБбШв,
АПвБбШнг(А)-Ь8, ПвБбШнг(А)-ЦЗ, АПвБбШп, ПвБбШп,
АПвБбШп(г), ПвБбШп(г).
Тип: Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на
напряжение 6—35 кВ.
Марки: АПвБП, ПвБВнг(В)-Ь8, ПвБП, АПвБВнг(В)-Ь8,
ПвБВ нг(А)-Ь8, АПвБВнг(А)-Ь8, ПвВнг(В)-Ь8, П вВ нг(А)-1Д
АПвБВ, ПвБВ, ПвКаП,АПвКаП, ПвКП,АПвКП,ПвКаВ,АПвКаВ,
ПвКВ, АПвКВ, ПвКаГОг, ПвВ-ХЛ, АПвВ-ХЛ, ПвБВ-ХЛ, АПвБВ-
ХЛ, ПвВнг(А)-ХЛ, АПвВнг(А)-ХЛ, ПвВнг(В)-ХЛ, АПвВнг(В)-ХЛ,
ПвБВнг(А)-ХЛ, АПвБВнг(А)-ХЛ, ПвБВнг(В)-ХЛ, АПвБВнг(В)-ХЛ,
ПвКВнг(А)-ХЛ, АПвКВнг(А)-ХЛ, ПвКВнг(В)-ХЛ, АПвКВнг(В)-ХЛ,
ПвКаВнг(А)-ХЛ, АПвКаВ нг(А)-ХЛ, ПвКаВнг(В)-ХЛ, АПвК аВ нг(В)-
ХЛ, ПвКаПнг(А)-НР, ПвБПнг(А)-НР, ПвБПнг(А)-НР, ПвБПнг(А)-
FRHF, ПвПнг(А)-НР, ПвВнг(А)-Ь8, ПвПу, Пвп, АПвП, АПвВ,
ПвВ, АПвВнг(А)-Ь8, АПвВ нг(В)-Ь8.
172


Tun: Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на
напряжение 110 кВ.
Марки: ПвВнг(А), АПвПнг(А)-НР , ПвПнг(А)-НР , ПвВ, ПвПг,
АПвВнг(А), АПвВ, АПвПг, АПВП2Г, ПВП2Г.
Кабели рассчитаны на напряжение 6, 10, 15, 20, 30 и 35 кВ
(первая группа); 45, 60, 110, 132 и 150 кВ (вторая группа); 220 и
330 кВ (третья группа); площадь сечения кабелей варьирует от
10 до 200 мм2; есть кабельная продукция и большего сечения -
1000 мм2 и более. Технические характеристики силовых кабелей
приводятся в справочниках и каталогах.
9.2 . Основные конструктивные элементы кабеля
Силовые кабели состоят из следующих элементов: токопро­
водящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов, экра­
нов, жилы защитного заземления и заполнителей.
Силовые кабели различают:
• по металлу токопроводящих жил —кабели с алюминиевы­
ми или медными жилами;
• материалам, которыми изолируются токоведущие ж ил ы — ка­
бели с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией;
• роду защиты изоляции жил кабелей от влияния внешней
среды — кабели в металлической, пластмассовой и резиновой
оболочке;
• способу защиты от механических повреждений —брониро­
ванные и небронированные;
• количеству жил — одно-, двух-, трех-, четырех- и пяти ­
жильные.
Марка кабеля составляется из начальных букв слов, описы­
вающих его конструкцию. Токопроводящие ж илы силовых кабе­
лей изготовляют из алюминия и меди. По форме жилы выполня­
ют круглыми, секторными или сегментными (рис. 9.2).
Алюминиевые жилы кабелей до 35 мм2 включительно изго­
товляют однопроволочными; 50—240 мм2—одно- или многопро­
волочными; 300—800 мм2—многопроволочными.
Медные жилы до 16 мм2 включительно изготовляют одно­
проволочными, 25—95 мм2 — одно- или многопроволочными,
120—800 мм2 —многопроволочными. Гибкие кабели имеют много­
проволочные жилы. Каждая жила кабеля имеет свою изоляцию,
а изоляция, наложенная поверх изолированных скрученных или
параллельно уложенных жил многожильного кабеля, называется
поясной.
9.2 . Основные конструктивные элементы кабеля
173


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушныхлиний
Рис. 9.2. Конструктивные элементы силовых кабелей: а - двухжильные
с круглыми и сегментными жилами; б —трехжильные с поясной
изоляцией и отдельными оболочками; в - четырехжильные с нулевой
жилой круглой, секторной и треугольной формы; 1 - токопроводящая
жила; 2 —нулевая жила; 3 - изоляция жилы; 4 —экран на
токопроводящей жиле; 5 - поясная изоляция; 6 —заполнитель;
7 - экран на изоляции жилы; 8 —оболочка; 9 - бронепокров;
10 - наружный защитный покров
Бумажная изоляция кабелей пропитывается вязкими пропи­
точными составами (маслоканифольными или электроизоляци­
онными синтетическими). Недостаток кабелей с вязким пропи­
точным составом —ограниченная возможность прокладки их по
наклонным трассам.
Для удобства монтажа и эксплуатации применяется цвето­
вая маркировка жил кабеля, которая устанавливается нацио­
нальными стандартами исходя из функционального назначения
каждого провода. Принципы цветовой маркировки проводни­
ков установлены в стандарте Международной электротехни­
ческой комиссии (МЭК). Для кабелей с бумажной изоляцией,
пропитанной маслоканифольным составом, расцветка произ­
водится намоткой поверх каждой жилы цветной бумаги в один
слой (иногда вместо цветных бумажных полос поверх каждой
жйлы наматываются однотонные полоски с нанесением цифр)
(рис. 30, вклейка).
Буквенная маркировка силовых кабелей включает буквы,
обозначающие материалы, из которых изготовлены жилы, изо­
174


9.2 . Основные конструктивные элементы кабеля
ляция, оболочка. В маркировке указывается тип защитного по­
крова и особенности конструкции кабеля.
Пример маркировки силового кабеля приведен на рисун­
ке 9.3.
АНРБГ-3х16+1х10
Материал жилы:
А - алюминий
—
медь
Сечение нулевой
жилы, мм3
Материал изоляции:
—
бумажная
H - негорючая резина
П - полиэтилен
В - поливинилхлорид
Р-резина
Количество «нулевых» жи л
Сечение рабочей жилы, мм2
Количество рабочих жил
Защитная оболочка:
А-алюминий
С - свинец
П - полиэтилен (шланг)
В - поливинилхлорид
Р - резина
Защитный покров-броня:
Б - стальная лента (оцинко­
ванная или нет)
П - стальная плоская
проволока оцинкованная
К - стальная круглая про­
волока оцинкованная
Наружный покров:
Г - отсутствует
Шп - ш ланг полиэтиленовый
Шв - шланг поливинилхлоридный
Н - негорючий состав
-
-
кабельная пряжа
Рис. 9.3. Пример маркировки силового кабеля
Медные токопроводящие жилы в маркировке кабелей не от­
мечаются специальной буквой, алюминиевая жила обозначает­
ся буквой А, стоящей в начале маркировки. Следующая буква
маркировки кабеля обозначает материал изоляции, причем бу­
мажная пропитанная изоляция не имеет буквенного обозначе­
ния, полиэтиленовая изоляция обозначается буквой П, поливи­
нилхлоридная — буквой В, а резиновая изоляция — буквой Р.
Далее следует буква, соответствующая типу защитной оболочки:
А —алюминиевая, С —свинцовая, П —полиэтиленовый шланг,
В — оболочка из поливинилхлорида, Р —резиновая оболочка.
175


Последние буквы обозначают тип защитного покрова. Например,
кабель марки СГ имеет медную жилу, бумажную пропитанную
изоляцию, свинцовую оболочку, защитные покровы отсутствуют.
Кабель марки АПвШв имеет алюминиевую жилу, изоляцию из
полиэтилена, алюминиевую оболочку и шланг из поливинилхло­
ридного пластиката. Маслонаполненные кабели в своей марки­
ровке содержат букву М (в отличие от газонаполненных - бук­
ва Г), а также букву, обозначающую характеристику давления
масла в кабеле и связанные с этим особенности конструкции.
Например, кабель марки МНС —это кабель маслонаполненный,
низкого давления, в свинцовой оболочке с упрочняющим и за­
щитным покровом или кабель марки МВДТ - маслонаполнен­
ный, высокого давления в стальном трубопроводе.
’ В настоящее время наращивается производство и примене­
ние кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Российское
обозначение этих кабелей —СПЭ, английское — XLPE , немец­
кое —VPE, шведское —РЕХ.
Основные преимущества кабелей с изоляцией из сшитого
полиэтилена (СПЭ-кабелей) перед кабелями с бумажной пропи­
танной изоляцией (БПИ-кабелями): в зависимости от условий
прокладки пропускная способность СПЭ-кабелей в 1,2—1,3 раза
больше благодаря более высокой допустимой длительной темпе­
ратуре; термическая стойкость СПЭ-кабелей при токах коротко­
го замыкания (КЗ) выше благодаря большей предельной темпе­
ратуре; удельная повреждаемость СПЭ-кабелей в 10—15 раз ниже,
чем у БПИ-кабелей; большой срок службы СПЭ-кабеля (по дан­
ным заводов-изготовителей более 50 лет); более легкие условия
монтажа СПЭ-кабелей, обусловленные меньшими массой, диа­
метром, радиусом изгиба, отсутствием тяжелой свинцовой (или
алюминиевой) оболочки; СПЭ-кабели можно прокладывать при
отрицательных температурах (до -20 °С) без предварительного
подогрева благодаря использованию полимерных материалов для
изоляции и оболочки (рис. 31, вклейка).
СПЭ-кабели экологичны благодаря отсутствию утечки масла
и загрязнения окружающей среды при повреждении; гигроско­
пичность конструктивных элементов СПЭ-кабеля значительно
меньше, чем БПИ-кабеля. СПЭ-кабели не имеют ограничений
по разности уровней кабельной трассы.
Основной особенностью СПЭ-кабелей является их прин­
ципиально новая изоляция — сшитый полиэтилен. Изоляция из
9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
176


9.2. Основные конструктивные элементы кабеля
сшитого полиэтилена сохраняет форму, электрические и меха­
нические характеристики даже при температуре 130 "С. Термин
«сшивка», или «вулканизация», подразумевает обработку поли­
этилена на молекулярном уровне. Поперечные связи, образую­
щиеся в процессе сшивки между макромолекулами полиэтилена,
создают трехмерную структуру, которая и определяет высокие
электрические и механические характеристики материала, мень­
шую гигроскопичность, больший диапазон рабочих температур.
Контрольные кабели (рис. 9.4) применяют для передачи ин­
формации в цепях управления, измерения, контроля и учета,
защиты и сигнализации, автоматики и телемеханики. Они свя­
зывают между собой измерительные трансформаторы и приборы
измерения, управляющие устройства и объекты управления;, сиг­
нальные приборы и объекты сигнализации.
2
3
4
Рис. 9.4. Контрольный кабель: 1 —токопроводящая жила; 2 —резиновая
изоляция; 3 - поясная изоляция; 4 - оболочка из поливинилхлорида
Тип: Кабели контрольные с пластмассовой изоляцией.
Марки: АКВВГ, АКВВГЭ, АКВБбШ в, АКВВБГ, КВВГ, КВВБГ,
КВВБ, КВВГЭ, КВБбШв, КВБВнг-LS, КВВГнг-LS, КВВГЭнг-LS,
АКВВГ-ХЛ, КВВГ-ХЛ,АКВВГЭнг-ХЛ, КВВГЭнг-ХЛ, АКВБбШв-
ХЛ, КВБбШв-ХЛ
Контрольные кабели предназначены для передачи сигналов
в цепях управления и представляют собой жгут из нескольких
однопроволочных жил с ПВХ изоляцией. Они могут иметь жилы
сечением от 0,75 до 2,5 мм2из меди или алюминия, число жил —
4,5,7,10,14,19,27,37.
Поверх жил накладывается оболочка, а поверх ее может на­
кладываться броня из двух стальных лент и иногда защитный по­
кров. Пример обозначения: 1. КВБбШв - 4 * 2,5; К —контроль­
ный с медными жилами, В - изоляция жил - ПВХ пластикат,
Бб —оболочка отсутствует, поэтому указана броня из одной про­
177


филированной оцинкованной стальной ленты, Шв —защитный
покров из ПВХ шланга (рис. 32, вклейка).
2. АКРВГЭ —4 х 2,5 —алюминиевая жила, контрольный ка­
бель, резиновая изоляция жил, поливинилхлоридная оболочка,
голый (без брони), но имеет экран из медной или алюминиевой
фольги, поверх которого положена оболочка, четыре жилы сече­
нием 2,5 мм2 каждая.
9.3 . Технология прокладки кабельных линий
в траншеях, внутри зданий и сооружений
Перед прокладкой кабелей проводятся подготовительные
работы, в том числе транспортирование кабелей на барабанах.
Перемещение барабанов на механизированных складских пло­
щадках выполняют с помощью мостовых кранов, кран-балок,
тельферов, автопогрузчиков, специальных грузозахватных при­
способлений. При отмотке кабеля барабан устанавливают на дом­
краты, барабан-подъемник и другие приспособления. Небольшие
барабаны поднимают и перемещают на специальных тележках.
Барабаны с контрольными кабелями при раскатке вывешивают
рычажными подъемниками. Для перевозки барабанов с кабелем
к месту его прокладки применяют кабельные транспортеры, спе­
циально оборудованные автомобили, трейлеры.
Надежная работа сооружаемых кабельных линий возможна
при условии соблюдения технологии их прокладки. Кабели про­
кладывают в различных условиях: в земле (бестраншейным спо­
собом и в траншеях), воде, на воздухе (в кабельных сооружениях
и производственных помещениях). Прокладку кабелей, как пра­
вило, выполняют механизированными способами.
Условия и способы прокладки кабелей устанавливаются про­
ектом. До начала прокладки кабельных линий должны быть пол­
ностью закончены строительные работы по сооружению трасс.
Монтажной организации также выдают строительные чертежи
кабельных сооружений с указанием всех закладных деталей, при
необходимости — чертежи на герметизацию вводов в сооруже­
ния. Особо важными документами являются кабельный журнал,
спецификации на кабели, муфты, материалы, а также сметы.
Прокладка кабеля в земле применяется в целях электро­
снабжения зданий, сооружений, поселков, обеспечения уличного
освещения и т. п. Этот способ обеспечения электроснабжения
9. Техническое обслуживание иремонт кабельных и воздушных линий
178


9.4 . Разделка силовых кабелей
надежен, поскольку проложенный в земле кабель защищен от не­
благоприятных климатических факторов, таких как ветер, дождь
или снег, мороз и т.д.
Обычно для прокладки в земле используется бронирован­
ный кабель с медными жилами марки ВБбШв или его аналог с
алюминиевыми жилами АВБбШв. Благодаря броне из стальных
лент прокладка этого кабеля осуществляется без дополнитель­
ных защитных труб. Допустима и прокладка этого кабеля по воз­
духу, если речь идет о специальных кабельных сооружениях или
о сырых местах. Стальная броня кабеля обязательно заземляет­
ся. При укладке в траншее кабель по всей длине прокладывают
«змейкой» для компенсации изменения длины кабелей, вызывае­
мого колебаниями температуры. Кабели следует укладывать с за­
пасом по длине 1—2 %.
Около котлованов для муфт при прокладке оставляют запасы
концов строительных длин кабелей (для кабелей напряжением
10 кВ - 0,5 м, а для кабелей напряжением 20 и 35 кВ - 0,75 м).
Запасы кабелей предусмотрены для компенсаторов, предохра­
няющих соединительные муфты от повреждений при смещении
почвы, а также от температурной деформации кабелей. При про­
кладке в траншее нескольких кабелей их концы располагают та­
ким образом, чтобы расстояние между центрами соединения со­
седних муфт было не менее 2 м.
Засыпка траншеи с кабелем производится после испытаний
его оболочек. Кабель присыпается первым слоем грунта, на него
укладывается механическая защита (плиты, кирпичи) или сиг­
нальная лента, после чего представители электромонтажной и
строительной организаций осматривают трассу и составляют акт.
Засыпка трассы мерзлым грунтом, содержащим строительный
мусор, не допускается.
Каждая кабельная линия должна иметь свой номер и мар­
кируется в соответствии с ПТЭ и ПУЭ. Монтаж кабельных
муфт Должен производиться в соответствии с рекомендациями
предприятия-изготовителя конкретных марок муфт.
9.4 . Разделка силовых кабелей
Перед монтажом кабельных муфт и заделок выполняют ком­
плекс технологических операций, называемый разделкой концов
кабеля ил и разделкой кабеля.
179


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
В зависимости от конструкции разделка кабеля заключается в
последовательном и ступенчатом удалении на определенной длине
защитных покровов, брони, оболочки, экрана и изоляции. Раз­
делка кабеля, монтаж муфты и заделка —единый технологический
процесс, который выполняют непрерывно с момента снятия обо­
лочки кабеля до полной герметизации муфты или заделки.
Правильная организация рабочих мест при разделке кабе­
ля квалифицированными электромонтерами-кабелыциками, со­
блюдение обязательной технологии работ, применение наборов
приспособлений и инструментов обеспечивают высокое качество
и надежность монтажных работ. Разделку кабеля выполняет спе­
циализированное звено электромонтеров-кабелыциков в составе
двух человек. В соответствии с квалификационными характери­
стиками электромонтер-кабельщик III разряда выполняет раз-
метку и разделку кабеля напряжением до 10 кВ, а также проверку
их изоляции на влажность; электромонтер-кабельщик II разря­
да — разделку кабеля напряжением до 1 кВ. Электромонтеры-
кабельщики I или II разряда выполняют вспомогательные рабо­
ты, например подготовку котлованов, раскладку концов кабеля,
установку монтажных приспособлений, палаток, подачу и уборку
инструментов, приспособлений и материалов, заземление брони
и свинцовой оболочки кабелей.
При разделке кабеля, так же как и при всех последующих
операциях, соблюдают чистоту рабочих мест. В противном слу­
чае это приводит к проникновению внутрь концов кабеля влаги
и различных включений, снижающих электрическую прочность
и долговечность муфт или заделок.
До разделки кабеля, проложенного в траншее, подготовля­
ют котлован для размещения соединительных муфт. Правильно
выполненный котлован исключает повреждение концов кабеля,
позволяет укладывать его с допустимыми радиусами изгиба, а
также размещать на рабочем месте палатки, приспособления, ин ­
струменты и комплекты кабельной арматуры. Размеры котлована
зависят от конструкции кабелей, их количества, а также от мест­
ных условий трассы. Для монтажа муфт на напряжение до 10 кВ
применяют палатки размером не менее 2,5 * 1,5 м.
Организацию рабочих мест для разделки кабеля при низких
температурах и предварительного прогрева обеспечивают в со­
ответствии с установленной технологией. Д ля разделки кабелей
180


9.4 . Разделка силовых кабелей
при низких температурах окружающей среды в рабочей зоне па­
латки поддерживают температуру не ниже 15 °С.
Перед разделкой концов кабелей проверяют отсутствие вла­
ги в бумажной изоляции и жилах. После срезания напаянных к
оболочкам концов свинцовых колпачков проверяют соответствие
конструкции кабеля проектным данным: количество и сечение
жил, слоев поясной и жильной изоляции.
Длину разделки для соединительной муфты марки определя­
ют по размерам ступеней покровов оболочки и изоляции кабелей
(рис. 9.5). Размер ступени А определяет размер снимаемого за­
щитного покрова от края кабеля до проволочного бандажа 7. Этот
размер обеспечивает минимальные расстояния по жилам (Ж)
между заземленными бронелентами или экраном до кабельного
наконечника.
А
Рис. 9.5. Обозначение размеров разделки конца кабеля с поясной
изоляцией: 1 - наружный покров; 2 - броня; 3 - свинцовая
или алюминиевая оболочка; 4 —поясная изоляция; 5 - изоляция
жил; 6 - жила кабеля; 7 - проволочный бандаж
Размер ступени Б между бандажами 7 выбирают мини­
мальным. Это необходимо для закрепления бандажа, предупре­
ждающего размотку брони 2, а также для припайки провода за­
земления и уплотнения горловины муфты или заделки. Размер
ступени О (длина оболочки 3) определяется конструкцией места
пайки провода заземления при монтаже свинцовой муфты. На
этом участке при монтаже эпоксидной муфты типа СЭ для ее
уплотнения надевают резиновое кольцо. Размер ступени П (дли­
на поясной изоляции 4) ограничен краем металлической обо­
лочки 3 и бандажом 7. Этот участок изоляции предназначен для
увеличения электрической прочности муфты в месте обреза ме­
таллической оболочки 3. При наличии сверху поясной изоляции
181


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
полупроводящей бумаги у обреза оболочки оставляют полоску
бумаги шириной 5 мм.
Дополнительная ступень полупроводящей бумаги исключает
возникновение электрических разрядов. Размеры ступеней И и
изоляции жил 5 к Г жил 6 определяют в зависимости от кон­
струкции муфт или заделок, а также от способов соединения или
оконцевания жил кабелей. Броню кабеля надрезают по кромке
второго бандажа бронерезкой или ножовочным станком с огра­
ничителем глубины резания. Броню и подушку, состоящую из
бумаги и битума, разматывают на участке К (рис. 9.6) и полно­
стью удаляют. После удаления подушки оболочку кабеля тща­
тельно очищают обтирочной ветошью, смоченной бензином. Для
удаления свинцовой оболочки на расстоянии О от среза брони
выполняют первый надрез, а на расстоянии П от первого над­
реза - второй.
На рисунке 9.7 приведены основные операции по разделке
кабеля.
Рис. 9.6. Примеры отдельных операций по резке концов кабелей,
наложению бандажей и удалению покровов:
а —резка конца кабеля ножницами НС; б - подмотка из
просмоленной ленты; в —наложение проволочного бандажа;
г —надрезание брони; д, е, ж - удаление брони, кабельной
пряжи подушки и защитной кабельной бумаги на оболочке
182


9.4 . Разделка силовых кабелей
Рис. 9.7. Примеры отдельных операций по разделке оболочек кабелей:
а - разметка; б, в — круговые надрезы свинцовых оболочек;
г, д - круговые надрезы алюминиевой и пластмассовой оболочек;
е, ж - продольные надрезы свинцовой и алюминиевой оболочек;
з —надрез алюминиевой оболочки по винтовой линии;
и —продольный надрез пластмассовой оболочки; к, л - снятие оболочки
Расстояние между кольцевыми надрезами определяют в зави­
симости от напряжения кабеля: до 1 кВ —20 мм, 6—0 кВ —25 мм.
Для одножильных кабелей и кабелей с отдельными оболочками
второй кольцевой надрез на каждой жиле не выполняют. Свин­
цовую оболочку надрезают не более чем на половину ее толщи­
ны. Это исключает повреждение поясной изоляции. Надрезы
выполняют специальным ножом. От второго кольцевого надреза
на участке И—Г делают два продольных надреза на расстоянии
10 мм один от другого. У конца кабеля полоску оболочки захва­
тывают плоскогубцами и удаляют, затем оболочку снимают до
второго кольцевого надреза.
183


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
Кабели с бумажной и пластмассовой изоляцией напряжени­
ем до 1 кВ соединяют эпоксидными муфтами. Муфты всех марок
поставляют комплектно с деталями и монтажными материалами.
Соединение и оконцевание кабелей с применением эпоксидных
компаундов отличаются высокой электрической прочностью,
стойкостью к воздействию сырости и кислот, не требуют защиты
от механических повреждений.
Технология монтажа соединительных эпоксидных муфт типа
СЭ (рис. 9.8) состоит из следующих операций. На концы кабе­
лей надевают резиновые уплотнительные кольца, в которых на
заводе-изготовителе выполняют кольцевые надрезы, позволяю­
щие увеличивать внутренний диаметр кольца удалением лиш­
ней части. После этого монтируют соединительные гильзы, уста­
навливают эпоксидные распорные звездочки в местах перехода с
криволинейной части жилы на прямолинейную и закрепляют их
бандажом.
Рис. 9.8. Соединительная эпоксидная муфта типа СЭ:
1 - бандаж; 2 — провод заземления; 3 —кольцевая подмотка;
4 —полумуфты; J —резиновые уплотнительные кольца; 6 —хомут;
7 —компаунд; 8 - распорные звездочки; 9 —изоляция;
10— соединительная гильза; 11 —бандаж
При наружной прокладке кабелей напряжением до 10 кВ с
бумажной изоляцией применяют следующие муфты: металли­
ческие концевые — КНА (с алюминиевым корпусом), КНЧ (с
чугунным корпусом) и КНСт (со стальным корпусом); мачтовые
типов КМА и КМЧ; концевые эпоксидные типа КНЭ. Муфты
типа КМА применяют для установки на опорах при переходе ка­
бельной линии в воздушную.
Концевые эпоксидные муфты наружной установки напряже­
нием 1, 6 и 10 кВ типа КНЭ предназначены для оконцевания
кабелей сечением жил до 240 мм2при присоединении к открыто
установленному оборудованию или воздушной линии.
184


9.4 . Разделка силовых кабелей
Муфта типа КНЭ для трехжильных кабелей напряжением
I кВ состоит из отлитого на заводе эпоксидного корпуса 3
(рис. 9.9) и трех эпоксидных проходных изоляторов 2 для вывода
жил кабеля наконечниками 1 (корпус муфты для четырехжиль­
ного кабеля имеет дополнительный изолятор для вывода нулевой
жилы).
Рис. 9.9. Концевая эпоксидная муфта на 1 кВ:
1 —наконечники; 2 —проходные изоляторы; 3 —корпус;
4 —скоба; 5 - конец провода заземления; 6 — подмотка ленты
Место ввода кабеля в муфту уплотняют эпоксидной втулкой
и подмоткой ленты 6. При этом конец провода заземления 5 с на­
конечником выводят наружу. На месте монтажа муфту надевают
на разделанный конец кабеля и заполняют эпоксидным компа­
ундом. Крепление муфты осуществляется с помощью скобы 4.
Выбор муфты производят с учетом габаритных размеров Л и В.
Современной технологией является применение термоусажи­
ваемых муфт. В последние годы в мировой практике монтажа
широкое распространение получили термоусаживаемые мате­
риалы, получаемые из обычных термопластов (в основном по­
лиолефинов) путем их радиационной, радиационно-химической,
химической и другой обработки.
185


В процессе обработки происходит поперечная «сшивка» ли­
нейной структуры молекул с образованием между ними упругих
поперечных связей. Главное достоинство термоусаживаемых ма­
териалов — «память формы», т. е. способность изделий из термо­
усаживаемых материалов, предварительно растянутых в нагретом
состоянии и охлажденных до температуры окружающей среды,
сохранять практически неограниченное время растянутую фор­
му, а при повторном нагреве до 120-150 °С возвращаться к перво­
начальной форме. Это свойство позволяет не ограничивать мон­
тажные допуски, что значительно упрощает сборочно-монтажные
работы и сокращает их трудоемкость. Ш ирокий диапазон тер-
моусаживаемости отдельных частей позволяет использовать один
типоразмер муфты для нескольких типов кабелей и сечения жил,
что в свою очередь значительно сокращает потребность в запас­
ных муфтах, находящихся на хранении.
Проверка изоляции кабелей напряжением до 1 кВ произво­
дится в течение 1 мин мегомметром напряжением 2500 В. Сопро­
тивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм как между
каждой жилой и заземленной оболочкой, так и между жилами.
Кабель считается выдержавшим испытание повышенным на­
пряжением, если в течение времени испытания не произошло
пробоя или нарастания тока утечки после того, как он достиг
установившегося значения. Кроме того, проверяют целостность и
фазировку жил. Если при испытании произойдет пробой изоля­
ции, место повреждения кабеля должно быть найдено с помощью
специальной аппаратуры, например рефлектометром. После это ­
го устанавливаются дополнительные муфты и выполняется по­
вторное изменение сопротивления изоляции кабельных линий.
9.5 . Требования техники безопасности при монтаже
кабельных линий
При прокладке кабеля вручную нагрузка, приходящаяся на
каждого рабочего, не должна превышать 35 кг. При прокладке
кабеля по стенам и конструкциям зданий и сооружений на зна­
чительной высоте от пола или земли работы необходимо выпол­
нять с прочных подмостей с ограждением. Поднимать кабель на
высоту более 2 м вручную можно только с помощью блоков. При
раскатке кабеля на поворотах трассы запрещается вручную под­
9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
186


9.5. Требования техники безопасности при монтаже кабельных линий
держивать кабель, а также производить раскатку и протяжку ка­
беля с приставных лестниц и стремянок.
При разделке кабеля в муфте или воронке кабельную массу
разогревают до 120—130 °С. Этот процесс опасен, так как возмож­
ны ожоги при выплескивании разогретой массы или ее воспла­
менении. Кабельную массу нельзя разогревать на открытом огне.
Температуру разогреваемой массы контролируют термометром.
Запрещается доводить массу до кипения: это может вызвать ее
возгорание.
При разделке концов кабеля в эпоксидных муфтах для че­
ловека опасно воздействие эпоксидного компаунда и особенно
его отвердителя. К работе с эпоксидным компаундом допускают
лиц не моложе 18 лет, прошедших медицинский осмотр, а также
инструктаж по технике безопасности.
Для предохранения кожи от воздействия эпоксидного ком­
паунда и его отвердителя работа должна выполняться в резино­
вых или полиэтиленовых перчатках. Также должны быть надеты
пластмассовые нарукавники, фартук, защитные очки и респи­
ратор. В случае попадания на кожу компаунд или его отверди-
тель немедленно удаляют мягкой бумажной салфеткой, а затем
промывают пораженные места 3%-ным раствором уксусной или
лимонной кислоты либо горячей водой с мылом. Вблизи работ
с эпоксидным компаундом запрещается хранить и принимать
пищу, а также курить.
Для каждой кабельной линии при вводе ее в эксплуатацию
должны быть установлены наибольшие допустимые токовые на­
грузки. Установление таких нагрузок необходимо, чтобы эксплуа­
тационный персонал знал и мог использовать полную пропускную
способность данной линии, а также не допускать работу кабельной
линии с нагрузкой, превышающей предельное значение.
Поскольку при проектировании кабельных линий расчеты
и выбор сечения кабелей производится по наихудшим условиям
охлаждения, т. е. для температуры почвы +15 °С, то поправки
на сезонность условий позволяют значительно повысить макси­
мальные токовые нагрузки и более эффективно использовать ка­
бельные линии в другие сезоны года.
В соответствии с ПУЭ нагрузки определяются по участку
трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина участка
не менее Юм.
187


При прокладке в одной траншее параллельно нескольких
кабелей вводят поправочный коэффициент, зависящий от числа
кабелей и расстояния между ними.
На ответственных кабельных линиях, отходящих от распреде­
лительных устройств, дежурный персонал контролирует токовые
нагрузки по стационарным измерительным приборам. Если дежур­
ного персонала нет, контроль проводят 2-3 раза в год: 1 раз при
летнем и 1—2 раза при осенне-зимнем максимумах нагрузки.
9.6 . Эксплуатационный надзор за силовыми
кабельными линиями
Надежность работы кабельных линий в значительной степе­
ни зависит от правильной организации эксплуатационного над­
зора за состоянием кабелей, их трасс и различных сооружений, в
которых проложены кабели.
Для подземных кабелей должны быть отведены земельные
участки по 1 м в обе стороны от крайнего кабеля. В пределах
этой зоны не допускается укладка других коммуникаций без со­
гласования с организацией, эксплуатирующей кабельную линию;
запрещается сбрасывать большие тяжести, выливать кислоты и
щелочи, устраивать свалку мусора.
В основу организации эксплуатационного надзора долж­
но быть положено выполнение следующих работ: обход трасс и
осмотр состояния кабельных линий и различных сооружений,
в которых они проложены; надзор за производством работ на
трассах и вблизи кабельных линий; проведение организационно­
технических мероприятий и разъяснительной работы среди насе­
ления, руководителей предприятий, учреждений, строительных
организаций.
Надзор за состоянием кабельных трасс. Все виды работ на ка­
бельных трассах могут производиться только при условии пред­
варительного согласования этих работ с организацией, эксплуа­
тирующей кабельные сети. Предприятия электросети должны
требовать от составителей технической документации (проекта,
сметы), чтобы в ней были отражены мероприятия по защите ка­
бельных линий.
Профилактические испытания кабельных линий. Профилакти­
ческие испытания изоляции кабельных линий - организационно-
9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
188


9.7. Способы выявления мест повреждения кабельных линий
вООООО<ХНХ>С«Х<*>ОС<Н><К*Х><Х><Х*Х>ООС<
'
>^ Х*><ХН^Х>0<Х><>0<Х><>*><>С«000<><«Х
'
0«<Ф^
техническое мероприятие, позволяющее выявить возникшие в
процессе монтажа или эксплуатации кабельных линий дефекты
в целях их своевременного устранения и предотвращения таким
образом аварии и недоотпуска электроэнергии потребителям.
Профилактические испытания кабельных линий осуществ­
ляются повышенным напряжением постоянного тока, нормируе­
мые величины которого приведены в ТКП 181—2009. Состояние
изоляции кабельных линий напряжением до 1 кВ проверяется с
помощью мегомметра на 2500 В в течение 1 мин. Периодичность
профилактических испытаний кабельных линий —не реже 1 раза
в год.
Кабельные линии, проложенные в туннелях, коллекторах,
зданиях подстанций, не подверженные коррозии и механическим
повреждениям и не имеющие соединительных муфт, испытыва­
ются не реже 1 раза в три года.
Кабельные линии, проложенные в земле и работающие в те­
чение 5 лет и более без электрических пробоев, в условиях экс­
плуатации и при профилактических испытаниях испытывают­
ся в сроки, установленные руководителем электротехнической
службы с учетом местных условий, но не реже 1 раза в три года.
9.7 . Способы выявления мест повреждения
кабельных линий
В условиях эксплуатации кабельных линий возможны сле­
дующие повреждения: замыкания между собой двух или трех
жил без замыкания или с замыканием их на землю (оболочку);
замыкание одной жилы на землю; разрыв одной или нескольких
жил без замыкания или с замыканием на землю.
Возможны также повреждения типа «заплывающего» пробоя,
при котором кабель ведет себя как неповрежденный, но проби­
вается при повторном приложении к нему высокого напряжения.
«Заплывающий» пробой характерен и при повреждениях в со­
единительных муфтах.
При «заплывающих» пробоях, как правило, сопротивление
в месте пробоя велико, поэтому дополнительно приходится про­
жигать кабель с помощью мощного источника выпрямленного
напряжения или рабочим напряжением промышленной частоты.
Прожигание ведут в один или в несколько приемов до снижения
189


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
переходного сопротивления в месте повреждения до нескольких
сотен Ом.
Методы и устройства для определения места повреждения
в кабелях можно разделить на два вида: относительные и абсо­
лютные.
При относительном методе все результаты замеров парамет­
ров кабельной линии позволяют определить только зону по­
вреждения (участок линии), а при абсолютном — определяют
точное место повреждения.
К относительным методам относят импульсный, петлевой, ко­
лебательного разряда и емкостный, к абсолютным —индукционный
и акустический.
Импульсный метод. Данный метод основан на измерении
времени пробега кратковременного импульса, посылаемого в по­
врежденную линию от места измерения до места повреждения
(где импульс отражается) и обратно.
Импульсный метод применяется на кабельных линиях любых
напряжений, выполненных кабелями разных марок, для опреде­
ления всех видов повреждений (замыкание жилы на оболочку,
двух или трех жил между собой и на землю в одном месте, обрыв
токоведущих жил без заземления и с замыканием на землю) при
условии, что переходное сопротивление в месте повреждения не
превышает 200 Ом.
Для определения места повреждения на кабельных линиях
применяют измерители неоднородностей кабеля или аналогич­
ные им приборы. В настоящее время все большее применение
находят цифровые рефлектометры, например РЕЙС-105М.
Метод импульсной рефлектометрии, реализованный в при­
боре РЕЙС-105М, базируется на физическом свойстве бесконеч­
но длинной однородной линии, согласно которому соотношение
между напряжением и током введенной в линию электромагнит­
ной волны одинаково в любой точке линии (рис. 9.10).
Соотношение W = U/ I имеет размерность сопротивления и
на зы вается волновым сопротивлением линии.
Для определения расстояния до места повреждения (не­
однородности волнового сопротивления) в линию посылается
импульс, измеряется интервал tx (время двойного пробега этого
импульса до места повреждения) и рассчитывается расстояние до
места повреждения Lx.
190


Рис. 9.10. Рефлектометрический метод определения места повреждения:
*м- время пробега импульса до кабельной муфты; /кз - время пробега
импульса до места короткого замыкания; tKn —время пробега
импульса до конца кабеля
Отношение амплитуды отраженного импульса С/отр к ампли­
туде зондирующего импульса U3обозначают коэффициентом от­
ражения Котр:
К
и/и.
отр •
э
Отражение появляется в тех местах, где волновое сопротивле­
ние отклоняется от своего среднего значения: в муфтах, в местах
изменения сечения, в местах сжатия кабеля, в месте утечки, обры­
ва, короткого замыкания, ответвления, в конце кабеля и т. д.
В месте подключения прибора также возникают переотраже-
ния сигналов от выходного сопротивления генератора зондирую­
щих импульсов, если оно не равно волновому сопротивлению
измеряемой линии. В зависимости от соотношения выходного
сопротивления генератора зондирующих импульсов и волнового
сопротивления линии изменяются полярность и амплитуда пере-
отражений, которая может оказаться соизмеримой с амплитудой
отражений. Поэтому операция согласования выходного сопро­
тивления генератора с волновым сопротивлением линий должна
проводиться обязательно.
Зондирующий и отраженные импульсы воспроизводятся на
жидкокристаллическом экране, образуя рефлектограмму испы­
туемой линии.
Отсутствие отраженного сигнала свидетельствует о точном
согласовании системы с линией по волновому сопротивлению и
191


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
|>«>о<>©мо<><>«<кк><>^ооо<><>ооо©ос<кч*'»<>оо«оел<»оо<<о*1>оо««<>оо«юо«©ооооооо<»сю<>оо«>»©ооооов«>оооо«о
об отсутствии повреждений. При обрыве отраженный импульс
имеет ту же полярность, что и зондирующий, при коротком за­
мыкании отраженный импульс меняет полярность.
Предельная амплитуда отраженного сигнала при полном от­
ражении и отсутствии затухания (в начале линии) равна ампли­
туде зондирующего импульса. При изменении сопротивления
линии в месте неоднородности от нуля (короткое замыкание) до
бесконечности (обрыв) отраженный импульс меняет полярность
и амплитуду.
Эквивалентные схемы повреждений в кабельной линии при­
ведены на рисунке 9.11.
К
Лн= 0 (короткое замыкание)
Лн= оо (обрыв)
О< Лн< 00
о----- г
——
о
о
-о
О< V?m< 1...10 кОм с учетом затухания
Лп- шунтирующаяутечка
R.
о----------- о
О< Лп< 00
Rп- продольное сопротивление
Рис. 9.11. Эквивалентные схемы повреждений
При зондировании линии короткими импульсами напряже­
ния (длительность импульса намного меньше времени распро­
странения импульса по линии) наблюдаются отражения от на­
чала и конца распределенных неоднородностей, поэтому такое
зондирование используется только для поиска локальных по­
вреждений и крупных сосредоточенных неоднородностей волно­
вого сопротивления. Короткий зондирующий импульс обеспечи­
вает высокую разрешающую способность, которая определяется
его длительностью.
Импульсный сигнал распространяется в линии с определен­
ной скоростью, которая зависит от типа диэлектрика. Эту зави­
симость можно представить в следующем виде:
192


9.7. Способы выявления м ест повреждения кабельных линий
eoe<H5e<><>O<><K><>(W>t<»O»1X><<><>eOO<l<XXS»»XMXWO^»»»O<>CKl<>»»X>OO60O0<><NX>lXtf4WO<>»<>O<^^
где с — скорость света; у — коэффициент укорочения электро­
магнитной волны в линии; е - диэлектрическая проницаемость
материала изоляции кабеля.
Коэффициент укорочения у показывает, во сколько раз ско­
рость распространения импульса в линии меньше скорости рас­
пространения в воздухе.
Коэффициент укорочения можно определить методом им­
пульсной рефлектометрии при известной длине кабеля. Число­
вые значения коэффициентов укорочения для кабелей и линий
различных типов (до 64 коэффициентов различных кабелей) мо­
гут быть записаны в память прибора изготовителем или самим
потребителем и сохраняются не менее 10 лет, в том числе при
отключенном питании.
Для многожильных и многопарных кабелей коэффициент
укорочения, волновое сопротивление и затухание различны для
каждого варианта включения, поэтому рекомендуются включе­
ния прибора независимо от типа повреждения по схеме «жила -
жила»; при повреждении одной из ж ил предусматривается схема
«поврежденная ж ила —неповрежденная жила».
При измерениях на воздушных линиях электропередачи с го­
ризонтальным расположением проводов прибор следует подклю­
чать по схеме «средний провод - крайний провод» или «средний
провод —земля».
Включение по схеме «жила — оболочка» в кабеле позволяет
выявить поврежденную жилу методом сравнения.
Анализ рефлектограммы осуществляется встроенным вы­
числительным устройством путем запоминания, сравнения, вы­
читания, аналого-цифровой отстройки от помех, согласования
параметров системы с параметрами кабеля.
Метод импульсной рефлектометрии позволяет определить та­
кие места повреждения (ОМП), как обрыв, короткие замыкания,
низкоомные соединения жил или оболочки при сопротивлении
утечки до нескольких десятков килоом (в зависимости от длины
линии, затухания и помех) муфты, ответвления и т. д.
Петлевой метод. Данный метод используется для определения
расстояния до места замыкания жилы на оболочку в силовых ка­
бельных линиях при наличии одной неповрежденной жилы. Он
может применяться при значении переходного сопротивления в
месте повреждения до 5 кОм. При необходимости снижения ве-
193


личины переходного сопротивления изоляцию кабеля дожигают
высоковольтной установкой. Метод основан на принципе изме­
рительного моста постоянного тока (рис. 9.12).
9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушныхлиний
Рис. 9.12. Схема для определения места повреждения кабеля петлевым
методом: GB - источник питания моста (батарея); 5/1 - выключатель
Определяется соотношение сопротивлений поврежденной и
неповрежденной жил относительно точки замыкания. При из­
мерении поврежденная и неповрежденная жилы соединяются на
противоположном конце кабеля перемычкой сечением не менее
50 мм2. Плечи измерительного моста образуются регулируемыми
комбинированными сопротивлениями г, и г2, сопротивлениями
жил гиги соответственно пропорциональными длинам кабеля
(н/+ /. Регулируя сопротивления г, и г2, устанавливают стрелку
микроамперметра в нулевое положение, что соответствует равно­
весию плеч моста:
Поскольку сопротивление жилы прямо пропорционально ее
длине, из получаемого соотношения можно определить расстоя­
ние до места повреждения:
где г,, г2— сопротивления моста, подключенные соответственно
к поврежденной и неповрежденной жилам.
194


9.7. Способы выявления м ест повреждения кабельных линий
После определения расстояния 1Хследует поменять местами
концы проводов, идущие к кабелю, и произнести новое измере­
ние, при этом будет найдено расстояние /, + /. Если результаты
обоих измерений в сумме заметно отличаются от двойной длины
кабеля, то измерения произведены неточно и их надо повторить,
предварительно проверив все контакты в схеме.
Методколебательногоразряда. Метод применяетсядля определе­
ния расстояния до места повреждения в силовых кабельных линиях
при замыканиях, носящих характер «заплывающего» пробоя. Сущ­
ность метода заключается в измерении периода (полупериода) сво­
бодных колебаний, возникающих в заряженной кабельной линии
при пробое изоляции в месте повреждения (рис. 9.13).
Рис. 9.13. Схема определения мест повреждения в кабеле методом
колебательного разряда: 1 - высоковольтная установка; 2 —делитель
напряжения; 3 —цепь остановки; 4 —цепь пуска; 5 —измерительный
прибор; 6 —место повреждения; 7 - металлическая оболочка; 8 —жилы
кабеля; VD - высоковольтный выпрямитель; T V —высоковольтный
трансформатор; (У —напряжение питания сети; R, Cv С2 —резистор
и конденсаторы делителя напряжения; L —расстояние
до места повреждения
За один период свободных колебаний Т волна 4 раза прохо­
дит расстояние от места повреждения до конца кабеля, тогда
','v7=40r,
где 1Х—расстояние от места измерения до места повреждения
кабеля; v —скорость распространения электромагнитной волны;
Т —период колебаний.
195


Измерение периода свободных колебаний определяется по
изменению напряжения на конце кабеля с помощью осцилло­
графа или электронного микросекундомера.
Метод колебательного разряда является единственным при
определении расстояния до места повреждения при «заплываю­
щем» пробое и позволяет производить непосредственное изме­
рение расстояния по шкале микросекундомера независимо от
длины и типа кабельной линии.
Емкостный метод. Метод применяется для определения
расстояния до места повреждения при обрыве жил кабеля в
соединительных муфтах при сопротивлении изоляции повреж­
денной жилы не менее 5 кОм. Принцип метода заключается в из­
мерении емкости оборванного участка, которая пропорциональна
длине кабеля до места повреждения. Емкость можно определить
как при постоянном, так и при переменном токе. Рассмотрим
применение данного метода в трех случаях повреждений.
1.
Обрыв жилы (рис. 9.14, а). Измеряют емкость оборванной
жилы с одного (Cj) и другого (С,) концов кабеля. Расстояние до
места повреждения
9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
где С - емкость неповрежденной жилы.
2.
Обрыв жилы с замыканием на землю ее второго конца
(рис. 9.14, б). В этом случае С2 = 0. Измеряют емкость С, обо­
рванной жилы. Расстояние до места повреждения
щ
с'
3.
Обрыв одной жилы с замыканием жил между собой и на
землю —глухое заземление (рис. 9.14, в). Расстояние до места по­
вреждения
£l
где С0—удельная емкость, мкФ/км (берется из справочника).
Для измерения емкостным методом используются генерато­
ры 1000 Гц и мосты переменного тока.
196


9,7, С пособы выявления м ест повреждения кабельных линий
------- 3 ^
L?
■ .1ГС1
х2
а
L
/I
З.с
1.Т
б
7
1¥с'
-С
—
И— —-*•
/в
Рис. 9.14. Виды повреждения кабелей с обрывом жил:
а - без заземления; б —с заземлением одного конца;
в — с заземлением одного конца и двух других жил
Обнаружение повреждений кабельных линий на трассе. По­
следовательность операций для обнаружения и определения мест
повреждения кабельных линий зависит от их вида - силовые или
контрольные, а также от вида кабельной трассы —подземные, в
коробах, каналах и т. п. Например, для обслуживания силовых
кабельных линий обязательным является наличие высоковольт­
ных генераторов, прожигающих устройств, локационных и вол­
новых дистанционных искателей повреждений, индукционных и
акустических топографических искателей повреждений.
Для кабелей связи, управления и контроля использование
методов пробоя и прожига, как правило, не допускается, поэто­
му применяют локационные и мостовые дистанционные, а также
индукционные топографические искатели повреждений. Все по­
197


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
вреждения по характеру делятся на устойчивые и неустойчивые,
простые и сложные,
К устойчивым повреждениям относятся короткие замыкания
(КЗ), низкоомные утечки и обрывы. Характерной особенностью
устойчивых повреждений является неизменность сопротивления
в месте повреждения с течением времени и под воздействием раз­
личных дестабилизирующих факторов.
К неустойчивым повреждениям относятся утечки и продоль­
ные сопротивления с большими величинами сопротивлений,
«заплывающие» пробои в силовых кабельных линиях, увлажне­
ния места нарушения изоляции и др. Неустойчивые поврежде­
ния могут самоустраняться, оставаться неустойчивыми или пере­
ходить при определенных условиях в устойчивые. Сопротивление
в месте неустойчивого повреждения может изменяться как с те­
чением времени, так и под воздействием различных дестабилизи­
рующих факторов (напряжения, тока, температуры и др.).
Для эффективного обнаружения мест повреждения кабель­
ных линий необходимо совместное использование приборов
дистанционного определения мест повреждения (например, им ­
пульсных рефлектометров РЕЙС-105М) и приборов трассового
поиска мест повреждения. Для этого сначала прибором дистан­
ционного типа определяют зону нахождения места повреждения,
а затем трассовым прибором находят точное местонахождение
повреждения. Среди всех трассовых методов наибольшее приме­
нение получил индукционный метод.
Индукционный метод применяется для непосредственного
отыскания мест повреждения на трассе кабельной линии при не­
больших переходных сопротивлениях (не более 20—50 Ом).
Пользуясь индукционным методом, можно определить трас­
су и глубину залегания кабеля. Сущность метода заключается в
пропускании по кабелю тока 15—20 А звуковой частоты и фикса­
ции характера изменения электромагнитного поля над кабелем с
помощью приемного устройства. Наводимая в приемной антенне
ЭДС пропорциональна току в кабеле, числу витков и площади,
охватываемой антенной. Практически для индукционного мето­
да применяется частота 800—1200 Гц.
При определении места повреждения и трассы кабеля следу­
ет учитывать, что наводимая ЭДС зависит от токораспределения
198


9.7. Способы выявления мест повреждения кабельных линий
ммммовоммвмммомямямвммяовм
деоеехдоосооооеоФосеоеоооееодеФсде»»
в кабеле и взаимного пространственного положения антенны и
кабеля.
Для определения места замыкания между жилами и нахож­
дения соединительных муфт на трассе кабельной линии выводы
генератора присоединяют к поврежденным жилам кабеля.
Оператор, продвигаясь вдоль трассы кабеля, с помощью при­
емной рамки (антенны), усилителя и телефонных наушников
по характеру электромагнитного поля определяет, где проходит
трасса, расположение муфты, а также глубину прокладки кабеля
и место повреждения.
При перемещении антенны вдоль трассы кабеля будут обна­
руживаться изменяющиеся по уровню звучания сигналы. В ме­
стах расположения соединительных муфт наблюдается резкое
усиление сигнала. При прокладке кабеля в металлической трубе
или при заглублении трассы кабеля наблюдается сильное ослаб­
ление сигнала. Над местом повреждения сигнал, как правило,
усиливается, что обусловливается переходом тока с ж илы на жилу.
За местом повреждения на расстоянии не более половины шага
_
( 1...2,5м^
.
_
скрутки жил кабеля а = —
-—
сигнал затухает (рис. 9.15, 6).
Рис. 9.15. Схема определения замыкания между жилами
индукционным методом; кривая изменения ЭДС антенны вдоль
оси кабеля: 1 - муфта соединительная; 2 - кабель
в металлической трубе; 3 —место повреждения; 4 —генератор;
/ - длина кабеля; Е - ЭДС, наводимая в приемной антенне
Погрешность определения места повреждения индукцион­
ным методом допускается не более 0,5 м.
Индукционный метод трассового поиска кабельных линий
основан на регистрации магнитного поля, которое создается
протекающим по кабелю током. Поле вокруг одиночного кабе­
199


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
ля можно представить в виде концентрических линий. Датчиком
магнитного поля служит магнитная антенна (катушка индуктив­
ности с ферритовым сердечником). Если ось магнитной антенны
расположить параллельно поверхности земли непосредственно
над кабелем, вдоль линий поля, то в катушке наведется электри­
ческий сигнал максимальной амплитуды (рис. 9.16, а).
При смещении катушки в сторону амплитуда снимаемого
с катушки сигнала будет плавно уменьшаться. По максимуму
сигнала при указанном положении катушки на практике обна­
руживают ориентировочное местонахождение трассы кабельной
линии. Однако из-за размытости максимума сигнала местона­
хождение кабеля определяется неточно. Если ось поисковой ка­
тушки расположить перпендикулярно поверхности земли непо­
средственно над кабелем (перпендикулярно линиям поля, когда
ось катушки проходит через ось кабеля), электрический сигнал с
катушки будет иметь минимальную амплитуду (рис. 9.16, б). При
смещении антенны в сторону от оси кабеля амплитуда сигнала
сначала резко увеличивается, а затем плавно уменьшается, что
позволяет получить резко выраженный минимум сигнала и точ­
но определить местонахождение кабеля.
Рис. 9.16. Электрическое поле одиночного кабеля
Для точного определения мест повреждения на трассе ис­
пользуют комплекты приборов, состоящие из генератора звуко­
вых частот и индукционного приемника (например, индукцион­
ные комплекты фирмы STELL: SG-600 и SG-80).
200


Методы непосредственного подлючения генератора к кабель­
ной линии. При непосредственной связи выходной ток генератора
протекает по жилам кабеля, поэтому создаваемое им магнитное
поле имеет наибольшую напряженность.
Непосредственное подключение генератора по схеме «неповреж­
денная жила — земля» (рис. 9.17). Один конец неповрежденной
жилы кабеля присоединяют к одной из выходных клемм гене­
ратора. Вторую клемму генератора соединяют с заземлителем,
которым могут служить металлический стержень длиной 0,5 м с
присоединенным к нему проводом, вбитый в землю на расстоя­
нии 6 -8 м от генератора, водопроводная сеть или металлическая
опора линии электропередачи. Другой конец неповрежденной
жилы также заземляют.
9.7 . Способы выявления мест повреждения кабельных линий
Рис. 9.17. Непосредственное подключение генератора по схеме
«неповрежденная жила - земля»: / г - выходной ток генератора
Выходной ток генератора проходит по неповрежденной жиле
кабеля и замыкается через землю. Вокруг кабеля возникает поле,
которое можно регистрировать на протяжении всей линии и тем
самым определять ее местонахождение.
Непосредственное подключение генератора по схеме «неповреж­
денная жила —броня» (рис. 9.18). Неповрежденную жилу подклю­
чают к одной из выходных клемм генератора, а другую выходную
клемму генератора соединяют с броней (экраном) кабельной ли­
нии. На другом конце кабельной линии неповрежденную жилу
соединяют с броней (экраном) кабельной линии.
201


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
Рис. 9.18. Непосредственное подключение
генератора по схеме «неповрежденная
жила —броня»
Выходной ток генератора протекает по неповрежденной жиле
и возвращается по броне (экрану) кабеля. Токи в жиле и бро­
не протекают в противоположных направлениях, поэтому ин­
тенсивность результирующего магнитного поля вокруг кабеля
уменьшается. Если выход генератора подключить к двум жилам
кабеля и соединить эти жилы на противоположном конце между
собой, то интенсивность результирующего поля вокруг кабеля
будет периодически изменяться.
Рассмотренные методы требуют соединений на противопо­
ложном конце кабельной линии. В случае полного обрыва кабеля
или короткого замыкания (между жилами или между жилами и
броней) в кабеле все соединения на противоположном конце ка­
беля не имеют смысла, поскольку местонахождение повреждения
неизвестно. Рассмотрим примеры подключения генератора при
наличии в кабельной линии повреждения.
Непосредственное подключение генератора по схеме «оборван­
ная жила —броня» (рис. 9.19).Данный метод использует наличие
распределенной емкости кабельной линии. Выходной ток генера­
тора протекает через подключенную к его выходу поврежденную
жилу, распределенную емкость кабеля и броню кабельной линии.
При удалении от начала кабеля ток в подключенной жиле посте­
пенно убывает из-за ответвления на распределенную по длине
емкость. Поэтому интенсивность поля, окружающего кабель, при
удалении от начала кабеля также убывает.
202


9.7. Способы выявлений мест повреждения кабельных линий
Рис. 9.19. Непосредственное подключение генератора
по схеме «оборванная жила - броня»
Акустический метод. Сущность метода заключается в со­
здании в месте повреждения мощных электрических разрядов и
фиксации на поверхности земли звуковых колебаний с помощью
чувствительных приемных устройств. Для создания разрядов в
месте повреждения электрическая энергия предварительно на­
капливается в конденсаторах или в емкости жил самого кабеля
путем заряда от выпрямительной установки. Запасенная энергия
при достижении напряжения пробоя расходуется при разряде за
очень короткое время, и в месте повреждения происходит мощ­
ный удар. Звук от этого удара распространяется в окружающей
среде и может быть прослушан на поверхности земли. По окон­
чании разряда электрическая дуга в месте повреждения гаснет, а
напряжение возрастает до напряжения пробоя. Обычно интервал
следования импульсов составляет 2—3 с.
На поверхности земли звук прослушивается с помощью сте­
тоскопа или пьезоэлектрического микрофона с усилителем и вы­
ходом на головные телефоны. В зависимости от характера по­
вреждения кабельной линии собирается соответствующая схема
измерения (рис. 9.20).
При переходных сопротивлениях менее 40 Ом и металличе­
ских замыканиях на оболочку акустический метод неприемлем.
В таких случаях проводящий мостик в месте повреждения раз­
рушают пропусканием больших токов, а металлические спаи вы­
жигают с помощью сварочных или других трансформаторов. При
повреждениях с «заплывающим» пробоем напряжение на кабель
подается непосредственно от выпрямительной установки.
203


9. Техническое обслуживание и ре мон т кабельных и воздушных линий
ВУ
Рис. 9.20. Схема для определения места повреждения кабеля Lx
акустическим методом: а - при устойчивом замыкании в месте
повреждения; б - использовании емкости поврежденных жил;
в —для «заплывающих» пробоев в муфте; ВУ —выпрямительная
установка, состоящая из выпрямителя Д конденсатора С
и разрядника FV
Определение места повреждения акустическим методом про­
изводится установкой датчика на грунт или дорожное покрытие
через каждые 1—2 м до достижения максимальной слышимости.
Обычно относительным методом предварительно определяется
зона повреждения и уточняются места расположения соединитель­
ных муфт. Трасса кабеля уточняется индукционным методом.
Зона слышимости на поверхности земли в зависимости от
свойств грунта составляет 2—15 м. Место повреждения опреде­
ляется по максимальной слышимости звука разрядов. Для аку­
стического метода измерения может быть использован акустико­
индукционный кабелеискатель типа КАИ-73.
204


9.9. Техническое обслуживание и ремонт воздушных линий электропередачи
9.8 . Ремонт кабельных линий
В зависимости от характера и места повреждения произво­
дится ремонт либо защитных покровов, либо бумажной изоля­
ции токоведущих жил с монтажом соединительных и концевых
муфт с последующей фазировкой, испытанием повышенным на­
пряжением.
Ремонтные работы на кабельных линиях осуществляют по
плану, разрабатываемому на основании данных осмотра и ис­
пытаний, а также анализа общего состояния линии. При опреде­
лении объема ремонта учитывают недостатки, выявленные при
осмотре трассы линии; дефекты самого кабеля или соединитель­
ных и концевых муфт; неисправность конструкций или сооруже­
ний, по которым проложена линия; несоответствие исполнитель­
ной трассы линии, мест расположения соединительных муфт,
установленной глубины залегания кабеля.
Универсальным вариантом ремонта кабельной линии явля­
ется замена кабеля на ограниченном участке трассы с ее разры­
тием, прокладкой кабельной вставки и устройством муфт. Под­
лежащую ремонту кабельную линию отключают и заземляют.
На месте выполнения работ создаются нормальные условия для
ремонта. Повреждение токоведущих жил кабеля устраняют уста­
новкой в месте пробоя изоляции одной соединительной муфты
или заменой дефектного участка новым отрезком кабеля и мон­
тажа двух соединительных муфт. Ремонт концевых муфт про­
изводят в следующем порядке. Поврежденную муфту обрезают
или демонтируют, проверяют изоляцию кабеля на влажность и
монтируют новую или приведенную в порядок демонтированную
муфту.
9.9 . Техническое обслуживание и ремонт воздушных
линий электропередачи
В соответствии с ТК П 181—2009 воздушная линия электро­
передачи (ВЛ) — линия электропередачи, провода которой под­
держиваются над землей с помощью опор, изоляторов.
Арматура линейная на воздушной линии электропередачи на­
пряжением до 1 кВ —устройство, Предназначенное для подвеши­
вания и крепления неизолированных и самонесущих изолиро­
205


ванных проводов к опорам воздушной линии электропередачи,
соединения, ответвления, натяжения, поддержания и фиксации
проводов, а также установки штыревых изоляторов и крепления
на них неизолированных проводов.
Воздушная линия электропередачи напряжением до 1 кВ —от­
крытая электроустановка, состоящая из неизолированных или
самонесущих изолированных проводов, изолирующих элементов,
линейной арматуры и несущих конструкций (опор, инженерных
сооружений и т. д.) и предназначенная для передачи и распреде­
ления электроэнергии (ТКП 339—2011).
Электрическая изоляция и механическое крепление с помо­
щью линейной арматуры неизолированных проводов воздушной
линии электропередачи осуществляется на изоляторах.
Воздушная линия электропередачи самонесущими изолирован­
ными проводами напряжением до 1 кВ (ВЛИ) —устройство, пред­
назначенное для передачи электроэнергии по изолированным,
скрученным в жгут проводам, расположенным на открытом воз­
духе и прикрепленным при помощи линейной арматуры к опо­
рам, и узлов крепления, крюков, кронштейнов к стенам зданий и
сооружений. Участок проводов от распределительного устройства
трансформаторной подстанции до опоры относится к ВЛИ.
Магистраль воздушной линии электропередачи —участок воз­
душной линии электропередачи с неизменным сечением фазных
проводов, начиная от трансформаторной подстанции, к которому
могут быть присоединены линейные ответвления или ответвле­
ния к вводу (в здания и сооружения).
Ответвление от воздушной линии электропередачи к вводу —
участок линии электропередачи от опоры магистрали или линей­
ного ответвления до зажима (изолятора ввода).
Ответвление от воздушной линии электропередачи линейное —
участок линии, присоединенный к магистрали ВЛ непосред­
ственно или черездругие линейные ответвления и имеющий, как
правило, сечение, меньшее сечения магистрали. По линейному
ответвлению энергия передается одному или нескольким потре­
бителям. Направления линейных ответвлений могут быть про­
извольными, в том числе и вдоль магистрали. Участки линий на
дополнительных опорах относятся к линейным ответвлениям.
Пролет воздушной линии электропередачи — участок воздуш­
ной линии электропередачи между двумя опорами или конструк­
9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
206


циями, заменяющими опоры. Длина пролета — горизонтальная
проекция этого участка воздушной линии электропередачи.
Пролет анкерный —участок воздушной линии электропереда­
чи между двумя ближайшими анкерными опорами.
Воздушные лин ии имеют следующие конструктивные элемен­
ты: опоры, провода, изоляторы, арматуру для крепления прово­
дов на изоляторах и изоляторов на опорах. Опоры для ВЛ на­
пряжением до 10 кВ изготовляют из дерева и железобетона. По
назначению опоры подразделяются на следующие типы.
Промежуточные опоры составляют около 80 % всех опор, при­
меняемых на ВЛ. Они поддерживают провода на прямых участках
линий и не рассчитаны для принятия на себя одностороннего
натяжения. Крепление проводов на таких опорах выполняется с
учетом возможности проскальзывания провода в вязке на шты­
ревом изоляторе. Это позволяет снизить одностороннее натяже­
ние и не допустить поломки опоры. На ВЛ напряжением до 1 кВ
расстояние между опорами составляет, как правило, 30—50 м, а
наВЛвыше1кВ—100—250миболее.
Анкерные опоры служат для ограничения аварийных разру­
шений ВЛ. На них выполняется жесткое закрепление проводов,
что делит ВЛ на анкерные участки (пролеты). Анкерные опоры
устанавливаются при переходе ВЛ через сооружения, а также на
прямых участках, длина которых для трассы средней сложности
ВЛ напряжением до 1 кВ равна 150—180 м, а для ВЛ напряжением
6 и 10 кВ —250 -280 м и зависит также от климатических условий
района.
Концевые опоры устанавливаются в начале и в конце линии.
На них только с одной стороны действует натяжение проводов
пролета ВЛ. Для уравновешивания односторонних сил натяже­
ния на концевых опорах используют подкосы или оттяжки.
Угловые опоры также имеют подкос или оттяжки либо трех­
стоечные конструкции. Они служат для изменения направле­
ния ВЛ.
Перекрестные опоры применяют для выполнения скрещива­
ния проводов ВЛ двух направлений.
Провода ВЛ крепятся к опорам ВЛ на стеклянных или фар­
форовых линейных изоляторах, установленных на крюках или
траверсах, с помощью вязки или специальных крепежных при­
способлений.
9.9. Техническое обслуживание и ремонт воздушных линий электропередачи
207


9 Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
,9.10 . Подготовительные работы и мо н та ж воздушных
линий
Перед началом монтажа ВЛ производят разбивку трассы,
т. е. определяют на местности проектные направления линии и
места установки опор, в которые устанавливают временные знаки
(пикеты).
Штыри, крюки и другие металлические неоцинкованные дета­
ли опор для предохранения от ржавчины покрывают горячей оли­
фой или асфальтовым лаком. Для крепления штыревых изоляторов
на крюках и штырях применяют полиэтиленовые колпачки.
На линиях напряжением 0,4 кВ с глухозаземленной нейтра­
лью надежному соединению с заземленным нулевым проводом
ВЛ подлежат все металлические элементы железобетонных и де­
ревянных опор (рис. 9.21). После подготовки трассы приступа­
ют к монтажу проводов ВЛ, который включает в себя раскатку
проводов на трассе ВЛ, их соединение и подъем, регулирование
стрелы провеса и крепление проводов на изоляторах.
Рис. 9.21. Заземление опор: /, 5 —заземляющие проводники,
соединенные с арматурой опоры; 2 —опора; 3 —горизонтальный
проводник; 4 —заземлитель; 6 —траверса; 7 - заземляющий
проводник, проложенный по опоре
208


9.10, Подготовительные работы и монтаж воздушныхлиний
Раскатку проводов с барабанов производят по обеим сто­
ронам опор вручную с барабанов, установленных на домкраты
(провод должен сходить сверху), или с барабанов, установленных
на движущемся транспорте. Конец сматываемого с барабана про­
вода перед началом раскатки прикрепляют к анкерной опоре.
К крюкам или траверсам, находящимся на опорах, временно
подвешивают раскаточные ролики (раскатка проводов по метал­
лическим траверсам и крюкам не допускается). Обнаруженные
при раскатке провода дефекты отмечают краской, а затем устра­
няют до подъема проводов на опору. Согласно ПУЭ разрешает­
ся выполнять не более одного соединения на каждом проводе в
одном пролете.
Провода в пролетах ВЛ напряжением до 1 кВ разрешается со­
единять только холодными способами, например скручиванием
проводов в овальных соединительных зажимах (соединителях) и
обжатием в таких же зажимах.
При соединении проводов скручиванием овального соедини­
тельного зажима (рис. 9 .22, а) подготовленные концы со снятыми
бандажами вводят в корпус зажима навстречу друг другу так, что­
бы они выступали на 20-25 мм или на длину, примерно равную
3/4 длины соединителя в случае последующей термитной сварки
(рис. 9 .22, б). Затем соединитель закладывают в приспособление
МИ-189А и закрепляют одним концом в неподвижном зажиме, а
другим —в поворотной головке. С помощью рычага головку с за­
жатым в ней концом соединителя поворачивают на 4—4,5 оборота
в любую сторону, после чего освобождают соединитель от зажи­
мов, вынимают, осматривают и при необходимости выправляют.
1
1
а
I
2
1
б
Рис. 9.22. Соединение провода: а —скручивание в овальном
соединительном зажиме; б ~ термитной сваркой; 1 —концы
проводов; 2 — соединитель; 3 - место сварки проводов
209


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
Скрутка — наиболее простой способ соединения однопро­
волочных стальных и биметаллических проводов, при котором
концы проводов накладывают внахлестку на длину 180-200 мм,
а затем, зажав их пассатижами в середине участка соединения,
навертывают один провод на другой (слева и справа от пассати­
жей), плотно укладывая витки.
Бандажировате применяют при соединении однопроволоч­
ных проводов. Концы проводов загибают под прямым углом и
накладывают один на другой на длину 80—20 мм в зависимости
от их сечения. Далее наматывают на один из соединяемых про­
водов 8—10 витков мягкой оцинкованной проволоки диаметром
1,5 мм и этой проволокой производят бандажирование участка
соединения.
Болтовым зажимом допускается соединять голые много­
жильные провода только на опорах и при условии, что провода не
будут испытывать механических нагрузок. На сталеалюминиевых
проводах сечением до 70 мм2устанавливают ремонтные муфты, а
сечением более 95 мм2 —зажимы.
Раскатанные вдоль линии провода поднимают на опоры с по­
мощью блоков, телескопических вышек, шестов и других при­
способлений.
Стрелу провеса определяет (визирует) электромонтажник,
находящийся на опоре. Д ля этого на двух соседних опорах укреп­
ляют по одной рейке с делениями. Затем электромонтажник дает
команду натягивать провод до момента, когда его нижняя точка
окажется на 20 % выше необходимой стрелы провеса, а затем,
постепенно опуская провод, добиваются совпадения нижней точ­
ки провода с линией визирования. Допускаются отклонения не
более чем на ±5. Стрелу провеса остальных проводов регулируют
путем сравнения на глаз со стрелой провеса первого провода. До­
пускается разница величин стрел провеса не более чем на 10 %
от проектной. Алюминиевые и сталеалюминиевые провода при­
вязывают алюминиевой проволокой диаметром 2,5 -3,5 мм.
В местах перехода ВЛ через железные дороги, а также на
пересечениях с другими силовыми линиями и линиями связи
применяют двойное крепление проводов. На опоры на высо­
те 3—4 м черной краской при помощи трафаретов наносят но­
мер линии, порядковый номер опоры в данной линии и год ее
установки. Разрядники трубчатые типа РТФ, РТВ и вентильные
типа РС-10, РВН-0,5 имеют искровые промежутки и устройства,
210


гасящие электрическую дугу. Устанавливают их, как и защитные
промежутки, параллельно защищаемой изоляции междупроводом
и заземлением. Разрядниками обычно защищают подходы ВЛ к
подстанциям, а также переходы через линии связи, автомобильные
и железные дороги.
Вентильные разрядники перед установкой осматривают,
тщательно проверяют герметичность корпуса и закрепляют на
опоре хомутом. Внешний искровой промежуток для вентильных
разрядников не нужен, поэтому фазный провод присоединяют к
их выводу наглухо. Трубчатыми или вентильными разрядниками
должны быть защищены и кабельные вставки в воздушных ли­
ниях по обоим концам кабеля. В сетях с изолированной нейтра­
лью крюки и штыри фазных проводов, а также арматуру желе­
зобетонных опор заземляют, а в сетях с заземленной нейтралью
соединяют с нулевым заземленным проводом.
Расстояние между заземляющими устройствами в населен­
ной местности с одноэтажной застройкой на линиях, не экрани­
рованных высокими зданиями, трубами, должно быть не более
100 м. Диаметр проводника заземляющего спуска на опоре дол­
жен быть не менее 6 мм.
Общее сопротивление всех заземлителей линии в любое вре­
мя года должно быть не более 10 Ом. Последовательное присо­
единение элементов электроустановок, подлежащих заземлению
или занулению, к выпуску заземления железобетонных опор не
допускается; каждый элемент присоединяется отдельным ответ­
влением.
9.11. Требования безопасности труда при монтаже воздушных линий
9.11. Требования безопасности труда при монтаже
воздушных линий
Монтаж проводов разрешается начинать после выверки и
закрепления опор. Работы, выполняемые на высоте более 5 м
от поверхности грунта, называют верхолазными. К выполнению
самостоятельных верхолазных работ допускают лиц не моложе
18 лет, прошедших медицинский осмотр и признанных годными
к верхолазным работам, имеющих стаж верхолазных работ не ме­
нее 1 года и тарифный разряд не ниже III.
Работы на установленных опорах следует вести со специаль­
ных подъемных механизмов, а если невозможен подъезд к опо­
211


9. Техническое обслуживание иремонт кабельных и воздушных линий
рам, необходимо использовать монтерские когти и лестницы. При
работе на высоте с монтажной вышки цепь предохранительного
пояса обязательно пристегивают к ограждению, а сам пояс засте­
гивают на все ремни. При перемещении вышки от одной опоры к
другой монтажникам запрещается находиться в корзине.
Перед подъемом на опору необходимо тщательно осмотреть
монтерские когти и лазы, убедиться в том, что узлы и детали ис­
правны. Запрещается работать, а также подниматься и спускать­
ся с той стороны опоры, на которой натягиваются провода, а на
угловой опоре стоять внутри угла, образуемого проводами линий.
Не допускается поднимать на опоры в руках тяжелую арматуру
(траверсы, кронштейны, разъединители и т. п.), а также подни­
мать провод на плечах или крепить его к монтажному поясу. Эту
работу следует выполнять при помощи веревки и блока, установ­
ленного на вершине опоры, тяговое усилие должно создаваться
людьми, находящимися на земле. Таким же образом можно под­
нимать на опоры провод.
Монтируемый пролет проводов в грозовой период должен
быть заземлен с обоих концов. По окончании монтажа проводов
ВЛ должны быть замкнуты и заземлены через каждые 3 км. Ра­
боты по монтажу на ВЛ при приближении грозы или при ветре
более 12 м/с, гололеде, тумане и с наступлением темноты должны
быть прекращены. При демонтаже ВЛ снимать провода с опоры
следует по одному. Демонтаж проводов и спуск их на землю при
замене опор следует начинать с нижнего провода, а перекладку
проводов на вновь установленную опору —с верхнего.
При техническом обслуживании проводят плановые и внеоче­
редные обходы и осмотры ВЛ. Плановые (периодические) осмотры
подразделяются па дневные, ночные, верховые и контрольные.
При дневных осмотрах контролируют и выявляют состояние
опор, проводов, траверс, изоляторов, разрядников, разъедини­
телей, состояние надписей, плакатов, а также состояние трасс.
Элементы линии, которые не видны с земли невооруженным
глазом, монтер-обходчик осматривает через бинокль. Для ВЛ на­
пряжением 0,4 -20 кВ плановые (периодические) осмотры прово­
дят не реже 1 раза в месяц.
При обнаружении неисправностей аварийного характера
производивший осмотр сообщает об этом руководству и дежур­
ному диспетчеру, используя все возможные средства связи. Такие
212


повреждения и неисправности должны устраняться немедленно.
О других неисправностях, обнаруженных при осмотре ВЛ, дела­
ется запись.
Во время ночных осмотров проверяют, нет ли свечения или
искрения в местах соединения, возникающих при неудовлетво­
рительном состоянии контактов, а также выявляют дефектные
изоляторы, лампы уличного освещения.
При дневных и ночных осмотрах обходчик не имеет права
подниматься на опоры линии, находящиеся под напряжением.
Поскольку не все дефекты можно определить, наблюдая за
элементами линии с земли, проводят верховые осмотры (по мере
необходимости, но не реже 1 раза в 6 лет). Линию отключают,
заземляют, а затем проверяют крепление арматуры и изоляторов,
степень их загрязнения, состояние верхних частей опор, соедине­
ния проводов, а также натяжение и крепление оттяжек.
Контрольные осмотры л иний выполняет инженерно-техни­
ческий персонал предприятия электрических сетей по утвержден­
ному графику. При этом проверяют работу монтеров-обходчиков,
выполнение противоаварийных мероприятий, оценивают со­
стояние ВЛ и их трасс. При периодических осмотрах проверяют
также чистоту трассы.
Внеочередные осмотры выполняют при гололеде, сильных
морозах, лесных и степных пожарах, после ледоходов, разлива
рек, а также автоматического отключения линии.
9.12 . Профилактические измерения и испытания
на воздушных линиях в процессе эксплуатации
Проверку состояния железобетонных опор осуществляют
внешним осмотром не реже 1 раза в 6 лет. Для опор, изготовлен­
ных с применением предварительно напряженной арматуры, рас­
крытие трещин не допускается. Толщина защитного слоя бетона
должна быть не менее 10 мм. Для определения толщины защит­
ного слоя и смещения каркаса арматуры пользуются прибором
контроля арматуры ПКА-1М или АИ-15 . Визуально проверяют
положение, крепление и состояние антикоррозийного покрытия
траверс и оттяжек.
Проверка состояния заземляющих устройств. Со временем
сопротивление заземляющих устройств может изменяться из-за
9.12. Проф илактические измерения и испытания на воздушных линиях в процессе эксплуатации
213


непостоянства удельного сопротивления грунта, которое зави­
сит от содержания влаги в почве. Кроме того, может изменять­
ся площадь сечения заземлителей и заземляющих проводников
вследствие их разрушения коррозией или механического по­
вреждения.
Заземляющие устройства осматривают и измеряют их со­
противление в процессе эксплуатации 1 раз в 6 лет, начиная с
девятого года эксплуатации. Выборочно вскрывают грунт, про­
веряя глубину заложения (обычно не менее 0,5 м, а в пахотной
земле 1 м), размеры стальных заземлителей и заземляющих про­
водников.
Сопротивление заземляющих устройств на ВЛ напряжени­
ем 6—20 кВ должно быть: опор железобетонных, металлических
и деревянных, на которых установлены устройства грозозащи­
ты, а также железобетонных и металлических опор в населенной
местности при удельном сопротивлении (р)грунта до 100 Ом-м
—
10 Ом; 100-500
-
15 Ом; 500-1000
-
20 Ом; более 1000 - 30 Ом;
электрооборудования, установленного на опорах ВЛ напряжени­
ем6—20кВ, —10Ом.
Сопротивление каждого повторного заземлителя нулевого
провода на ВЛ 0,4 кВ не должно превышать 30 Ом. Значение
сопротивления заземляющего устройства не должно превышать
нормируемое более чем на 10 % (ТКП 339-2011). Сопротивление
заземляющих устройств следует контролировать в периоды наи­
меньшей проводимости почвы: летом при наибольшем просыха-
нии, зимой при наибольшем промерзании. Результаты проверки
и измерений сопротивления заземлителей заносят в ведомость.
Для надежной защиты ВЛ 0,4 кВ с глухозаземленной нейтра­
лью с целью обеспечить автоматическое отключение аварийного
участка 1 раз в 5—6 лет измеряют сопротивление цепи «фаза-
нуль». При этом определяют величину тока короткого замыкания
между фазами и заземляющими проводниками. Этот ток должен
иметь определенную кратность по отношению к номинальному
току плавкой вставки или расцепителя автомата защищаемого
присоединения. При защите ВЛ 0,4 кВ предохранителями ток
короткого замыкания (КЗ) должен превышать номинальный ток
плавкой вставки не менее чем в 3 раза, а при защите автоматиче­
скими выключателями он должен превышать ток срабатывания
максимального расцепителя в 1,25-1 ,4 раза.
9. Техническое обспуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
214


Проверка расстояния от проводов до поверхности земли или
различных объектов. В процессе эксплуатации ВЛ проектные га­
бариты их могут быть нарушены вследствие вытяжки с течением
времени провода; выскальзывания провода в поддерживающем
зажиме от неравномерной нагрузки в соседних пролетах и вытя­
гивания проводов из болтовых натяжных зажимов; наклона опор,
изменения размеров опоры при ремонте или перестановке ее на
новое место и др. Поэтому для проверки фактических габаритов
ВЛ производится их измерение в соответствии с ТКП 339—2011 и
Инструкцией по эксплуатации воздушных линий электропереда­
чи напряжением выше 1000 В.
Габариты могут измеряться без отключения линии или со
снятием напряжения с ВЛ. В первом случае измерения произво­
дят при помощи угломерных приборов или изолирующих штанг
и капронового каната. Для измерений на отключенных линиях
применяют обычные рулетки или веревки. В качестве угломер­
ных приборов могут быть использованы теодолиты. Измерения
с помощью геодезических или специальных оптических угло­
мерных инструментов следует производить в соответствии с ин­
струкциями по применению указанных приборов.
Стрелу провеса проводов проверяют путем глазомерного ви­
зирования. При этом на стойках двух смежных опор вертикально
закрепляют по одной рейке на расстоянии от точки крепления
провода, равном величине стрелы провеса провода для проверяе­
мого пролета.
Результаты измерений и расчетов габаритов заносят в ведо­
мости замеров, составляемые для каждой линии.
Проверка подвесных фарфоровых изоляторов, разрядников
и защитных промежутков. Электрическую прочность подвесных
фарфоровых изоляторов ВЛ напряжением 6-20 кВ прдверяют в
первый год эксплуатации и в дальнейшем не реже 1 раза в 6 лет
перед капитальным ремонтом с помощью штанги с постоян­
ным искровым промежутком. Величину искрового промежут­
ка устанавливают по напряжению, равному 2 кВ.- Наличие ис­
кры между электродами разрядника свидетельствует о годности
изолятора. При отсутствии искры и треска изолятор бракуют.
Проверка может также выполняться с помощью мегомметра на
2,5 кВ. Изоляторы, имеющие сопротивление менее 300 МОм,
подлежат замене.
9.12. Проф илактические измерения и испытания на воздушных линиях в процессе эксплуатации
215


9. Техническое обслуживание и рем онт кабельных и воздушных линий
Результаты проверки электрической прочности подвесных
фарфоровых изоляторов на ВЛ напряжением 6—20 кВ записыва­
ют в ведомость.
Состояние разрядников ежегодно проверяют перед грозовым
сезоном. Трубчатые разрядники и защитные промежутки осма­
тривают при обходах ВЛ. Проверку трубчатых разрядников со
снятием с опор проводят 1 раз в 3 года. Вентильные разрядники
проверяют путем измерения мегомметром сопротивления раз­
рядников перед включением в работу и при выводе в ремонт обо­
рудования, к которому они подключены.
Охрана ВЛ 0,4 —35 кВ. Чтобы предотвратить повреждения ВЛ
и несчастные случаи, согласно Правилам охраны электрических
сетей создаются охранные зоны и устанавливаются минимально
допустимые расстояния между элементами линий электропере­
дачи и ближайшими зданиями, сооружениями, а также зелены­
ми насаждениями. Для ВЛ напряжением 6—20 кВ ширина зоны в
каждую сторону должна быть 10 м и для ВЛ 0,4 кВ —2 м.
Для ВЛ 0,4 кВ вертикальные и горизонтальные расстояния
от проводов (при наибольшей стреле провеса или наибольшем
отклонении) до вершин деревьев, кустов и другой растительно­
сти должны быть не менее 1 м.
В охранных зонах запрещено осуществлять строительные,
монтажные, взрывные и поливочные работы; производить посад­
ку и вырубку деревьев; складировать корма, удобрения, топливо и
другие материалы; устраивать проезды для машин и механизмов
высотой более 4,5 м под ВЛ 0,4 кВ и 3 м под ВЛ 6-20 кВ, стоянки
транспорта, машин и механизмов можно только по письменному
разрешению организации, эксплуатирующей эти линии.
Правилами охраны электрических сетей запрещено произво­
дить всякого рода действия, которые могут нарушить нормаль­
ную работу сетей и привести их к повреждениям; набрасывать
на провода, приставлять и привязывать к опорам и проводам по­
сторонние предметы; влезать на опоры, бить изоляторы, откры­
вать помещения сетевых сооружений; производить подключения,
разводить огонь вблизи распределительных устройств и линий
электропередачи; производить снос или реконструкцию зданий
и сооружений в местах, где проходят ВЛ.
Вблизи ВЛ электропередачи допускается работа различного
рода механизмов лиш ь в том случае, если расстояние по воздуху
216


9.13, Ремонт воздушных линий
<хьз<к<>с<>о&><их<&съсх>о<*&хн*н><]->>о&х>эоооъо<*х><>ео<><х>ъ<><л<&о'>ос*>о<<х><><ххлс<их^
от механизма или его выдвижной части до ближайшего провода,
находящегося под напряжением, составляет не менее 1,5 м для
ВЛ 0,4 кВ и 2 м для ВЛ 6—20 кВ. При меньших расстояниях с
линии снимается напряжение. На обеих сторонах автомобильной
дороги, в месте ее пересечения с линией электропередачи уста­
навливают сигнальные знаки, указывающие допустимую высоту
движущегося транспорта с грузом.
Для предупреждения повреждений ВЛ персонал предприя­
тий электрических сетей должен ознакомить руководство про­
изводственных предприятий с правилами охраны электрических
сетей, оказывать помощь при инструктировании рабочих указан­
ных предприятий о правильной организации работ вблизи ВЛ;
объяснять учащимся, насколько опасно играть под проводами
ВЛ и рассказывать об ущербе, к которому может привести от­
ключение линии.
9.13 . Ремонт воздушных линий
Капитальный ремонт воздушных линий электропередачи
или отдельных их участков должен выполняться 1 раз в 3-6 лет:
ВЛ на деревянных опорах —1 раз в 3 года; ВЛ на металлических
и железобетонных опорах — 1 раз в 6 лет. Эти сроки могут быть
изменены в соответствии с состоянием линий, установленным
осмотрами, профилактическими измерениями и проверками, с
разрешения руководства электротехнической службы. Ремонт­
ные работы на ВЛ могут производиться с отключением всех или
одной фазы, а также без снятия напряжения с ВЛ. Выбор того
или иного метода производства ремонтных работ обосновывается
экономическими соображениями и зависит от схемы и режима
работы электросетей.
Ремонтные работы на ВЛ выполняются специально обучен­
ным персоналом с соблюдением правил техники безопасности
и в возможно короткие сроки в полном объеме без недоделок.
Объем ремонтных работ по каждой линии определяется с учетом
записей, сделанных в журнале дефектов. Одновременно состав­
ляется заявка на необходимые материалы.
Ремонт железобетонных опор и фундаментов. При капиталь­
ном ремонте выполняются следующие виды работ: заделка тре­
щин, выбоин, сколов; установка ремонтных бандажей; выправки
217


9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушных линий
опор, имеющих наклоны и перекосы, превышающие допустимые;
восстановление антикоррозийных покрытий металлических ча­
стей; замена отдельных опор. Трещины шириной 0,05—0,3 мм
заделывают полимерцементной краской, которую готовят на ме­
сте работ. Поверхность опоры, подлежащую окраске, тщательно
очищают от грязи и пыли стальной щеткой, а масляные пятна
удаляют бензином, ацетоном или другим растворителем. Окраску
производят в сухую погоду при температуре не ниже +2 °С. Для
заделки сколов и раковин, а также крупных трещин применяют
полимерцементный раствор.
Выправки опор. При наклоне опоры более 1/100 ее высоты
вдоль или поперек линии производят выправку. Эту работу вы­
полняет бригада электромонтеров в количестве двух-трех человек
с помощью механизмов, оснащенных специальными приспособ­
лениями, или вручную.
Тросовые оттяж ки в зависимости от степени повреждения
подвергаются следующим видам ремонта: при обрыве до 10 %
проволок устанавливают бандажи; при обрыве 10—20 % проволок
устанавливают ремонтные зажимы; при повреждении более 20 %
проволок производят замену оттяжки.
9.14 . Техническое обслуживание воздушных линий
с самонесущими изолированными проводами
Воздушные линии электропередачи напряжением 0,4 кВ с
изолированными проводами, выполненные с применением само­
несущих изолированных проводов (СИП), относятся к электро­
установкам напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью.
Надежность работы ВЛИ по сравнению с ВЛ повышается за счет
отсутствия стеклянной линейной изоляции, а также последствий
климатических воздействий: исключены схлестывания прово­
дов, как под непосредственным влиянием ветра и гололеда, так и
вследствие касания веток деревьев; практически исключены об­
рывы проводов благодаря применению изолированных проводов
повышенной механической прочности; отсутствуют отключения
из-за набросов различных предметов на провода.
Эксплуатация ВЛИ 0,4 кВ во многом упрощается и удешев­
ляется благодаря конструктивному ее исполнению. Существенно
повышается электробезопасность как обслуживающего персона­
218


ла, так и населения вследствие отсутствия открытых токоведу­
щих частей. Облегчается возможность выполнения работ (в том
числе подключения новых потребителей) на ВЛИ 0,4 кВ без сня­
тия напряжения с минимальным использованием специальных
защитных приспособлений.
При строительстве ВЛИ, а также замене проводов на изо­
лированные на существующих линиях необходимо предусматри­
вать выполнение вводов с изолированными проводами. При этом
работы по замене вводов включаются в проектно-сметную до­
кументацию.
Воздушные линии СИП относятся к изолированным незащи­
щенным проводам. Они состоят из несущей неизолированной или
изолированной жилы, используемой в качестве нулевого провода,
и нескольких навитых на него изолированных жил — фазных и
уличного освещения (рис. 33, вклейка). На участках совместной
подвески нескольких ВЛИ на СИП вблизи опоры закреплйются
бирки с указанием диспетчерского номера линии. Д ля определе­
ния фаз при подключении к линии потребителей провода СИП
должны иметь по всей длине (шаг 0,5 м) заводскую маркировку
фазных проводов и проводов уличного освещения. Запрещается
проводить монтаж проводов на воздушных линиях с изолирован­
ными проводами при температуре воздуха ниже -10 °С.
Замер нагрузок на ВЛИ должен производиться ежегодно при
максимуме нагрузок по графику, утверждаемому главным инже­
нером районных электрических сетей. Величина длительно До­
пустимой нагрузки на линию и результаты измерений должны
храниться в паспорте ВЛИ.
Для обеспечения нормальной работы электроприемников и
электробезопасности, для защиты от атмосферных перенапряже­
ний на ВЛИ должны быть выполнены заземляющие устройства.
Общее сопротивление растеканию тока заземлителей линии
(втом числе и естественных) в любое время года должно быть не
более 10 Ом. Заземляющие проводники для повторных и грозо­
защитных заземлений следует выполнять из круглой стали или
проволоки диаметром не менее 6 мм. При использовании не-
оцинкованных заземляющих проводников необходимо предусма­
тривать меры по защите их от коррозии. Корпуса светильников
уличного освещения, ящиков, щитков и шкафов, а также все ме­
таллоконструкции опор должны быть занулены.
9.14. Техническое обслуживание воздушных линий с самонесущими изолированными проводами
219


Каждая воздушная линия с изолированными проводами, вво­
димая в эксплуатацию, должна быть подвергнута приемосдаточ­
ным испытаниям в соответствии с требованиями ТКП 339—2011.
В объем испытаний входят следующие операции.
1. Выборочная (2—15 % общего количества) проверка каче­
ства контактной и соединительной арматуры на соединениях и
ответвлениях фазных проводов и проводов уличного освещения
ВЛИ. Проверку качества всех соединений несущей жилы СИП
следует производить путем внешнего осмотра и измерения элек­
трического сопротивления контакта. Спрессованные соединения
нулевой несущей жилы СИП бракуются в тех случаях, если гео­
метрические размеры (длина и диаметр опрессованной части) не
соответствуют требованиям инструкции по монтажу соедини­
тельных зажимов; кривизна спрессованного заж има превышает
3 % его длины; на поверхности соединительного зажима имеются
трещины и следы механических повреждений. Если электриче­
ское сопротивление на участке соединения более чем на 20 %
отличается от сопротивления на целом участке жилы той же дли­
ны, контакт также бракуется.
2. Контроль маркировки жил в соединительных и ответви­
тельных зажимах.
3. Измерение сопротивления изоляции жил СИП. Проводит­
ся мегомметром на 1000 В между фазными проводами, фазными
проводами и проводами уличного освещения, нулевым проводом
и всеми проводами. Величина сопротивления должна быть не
менее 0,5 МОм.
4. Испытание изоляции линии повышенным напряжением.
Проводится мегомметром на 2500 В в объеме, указанном выше в
п. 3, при этом величина сопротивления изоляции не нормирует­
ся. ВЛИ считается выдержавшей испытания, если не произошло
пробоя изоляции. После проведения испытаний для снятия за­
рядного тока все провода ВЛИ должны кратковременно зазем­
ляться.
5. Проверка заземляющих устройств включает:
• о смотр элементов заземляющих устройств в доступных
пределах, при этом обращают внимание на сечение проводников,
качество сварки и болтовых соединений;
• контроль наличия цепи между заземлителями и заземляе­
мыми элементами;
9. Техническое обслуживание и ремонт кабельных и воздушныхлиний
220


• измерение сопротивлений заземлителей;
• измерение общего сопротивления всех заземлителей нуле­
вого рабочего провода ВЛИ;
• измерение тока однофазного короткого замыкания на ну­
левой провод или полного сопротивления петли «фаза-нуль» с
последующим вычислением тока однофазного замыкания.
6. Проверка стрел провеса СИП и габаритов.
Организация эксплуатации воздушных линий с изолирован­
ными проводами 0,4 кВ производится аналогично традицион­
ным ВЛ 0,4 кВ с неизолированными проводами с учетом кон­
структивных особенностей ВЛИ. Для оценки состояния ВЛИ в
процессе эксплуатации, а также в целях обеспечения их рабо­
тоспособности персоналом проводятся периодические осмотры,
испытания и ремонт в соответствии с действующими ПТЭ.
Воздушные линии с изолированными проводами. ВЛИ должны
испытываться перед вводом в эксплуатацию, а также в процессе
эксплуатации. Устанавливается периодичность испытаний в про­
цессе эксплуатации: первое —через год после включения линий
в работу; последующие - при необходимости (после ремонта, ре­
конструкции, подключения новых нагрузок и т. п,); отдельные
виды испытаний —с указанной ниже периодичностью.
Поиск повреждений на воздушных линиях с изолированными
проводами. Работы по поиску повреждения изоляции СИП осу­
ществляются для определения жил с поврежденной изоляцией
и места повреждения. Определение поврежденных жил произ­
водится путем испытания изоляции каждой токоведущей жилы
относительно нулевого провода и между токоведущими жилами.
Испытания проводятся мегомметром на 2,5 кВ после отсоедине­
ния (отключения) от линии всех потребителей.
Методы определения мест повреждения на ВЛИ напряжени­
ем 0,4 кВ такие же, как и для кабельных линий. Для определения
зоны повреждения применяют импульсный метод, а в местах по­
вреждения - индукционный и акустический методы. После про­
ведения испытаний СИП все провода должны кратковременно
заземляться для снятия зарядного тока.
Ремонт воздушных линий с изолированными проводами. Для
поддержания линии в технически исправном состоянии про­
водятся текущие и капитальные ремонты. Ремонт ВЛИ должен
проводиться по утвержденному графику, составленному с учетом
9.14. Техническое обслуживание воздушных линий с самонесущими изолированными проводами
221


результатов осмотров и испытаний. Периодичность капитальных
ремонтов для ВЛИ на железобетонных опорах —1 раз в 10 лет, на
деревянных опорах — 1 раз в 5 лет.
Объем ремонта определяется на основании выявленных при
осмотрах и испытаниях ВЛИ дефектов. В объем капитального
ремонта при необходимости включаются замена и ремонт опор;
замена деталей опор; выправка опор; установка приставок к су­
ществующим опорам; замена СИП; регулировка стрел провеса
проводов; замена вводов к потребителям; ремонт уличного осве­
щения и другие виды работ.
Ремонт заземляющих устройств и заземляющих спусков вы­
полняется безотлагательно. При обрыве СИП в результате паде­
ния дерева, наезда транспорта и других причин ремонт должен
производиться путем монтажа ремонтной вставки из СИП. При
этом сечение жил ремонтной вставки должно быть не меньше
сечения поврежденных жил. Ремонтная вставка монтируется сле­
дующим образом. Нулевая несущая жила СИП соединяется с по­
мощью овальных соединителей. Фазные и фонарная жилы ВЛИ
с СИП соединяются с помощью соединительных или ответви­
тельных зажимов, при этом они должны разноситься по длине
СИП.
Цри фазировке СИП следует использовать имеющуюся за­
водскую разметку фаз. Восстановление изоляции провода при
небольших ее повреждениях выполняется самосклеивающейся
лентой, применяемой при монтаже кабельных линий.
9, Техническое обслуживание и ремонт кобельных и воздушных линий
1. Дайте определение понятия «кабельная линия электропередачи».
2. Изложите классификацию кабелей.
3. Охарактеризуйте устройство силовых кабелей с бумажной изоля­
цией, с поливинилхлоридной изоляцией и с изоляцией из сшитого
полиэтилена.
4. Назовите основные конструктивные элементы силового кабеля.
5. Как маркируются силовые кабели?
6. Для каких целей предназначены контрольные кабели?
7. Как маркируются контрольные кабели?
8. Расскажите о технологии прокладки силовых и контрольных кабе­
лей в траншеях.
222


9.14. Техническое обслуживание воздушных линий с самонесущими изолированными проводами
ГI
9. Перечислите способы прокладки кабелей.
10. Расскажите о технологии разделки силовых кабелей.
11. Опишите назначение и устройство кабельных муфт.
12. Какие требования предъявляются при монтаже кабельных линий
и их прокладке?
13. Как осуществляется надзор над кабельными линиями?
14. С какой целью проводятся профилактические испытания кабель­
ных линий?
15. Перечислите способы выявления мест повреждения кабельных
линий.
16. Какие приборы применяются д ля диагностики кабельных линий?
17. Какими методами обнаруживают места повреждений кабеля на
трассе?
18. Какими методами определяют обрывы и короткие замыкания ка­
белей?
19. Перечислите операции по ремонту кабельных линий.
20. Что называется воздушной линией электропередачи?
21. Как устроена воздушная линия с изолированными самонесущими
проводами. Перечислите преимущества ВЛИ с СИП.
22. Какие работы проводятся при монтаже воздушных линий?
23. Назовите способы соединения проводов воздушных линий.
24. Назовите правила техники безопасности при монтаже воздушных
линий.
25. Как организуются осмотры воздушных линий?
26. С какой целью проводят профилактические испытания и измере­
ния воздушных линий?
27. Охарактеризуйте периодичность ремонта воздушных линий. На­
зовите основные работы по ремонту воздушных линий.
28. Какие работы проводят при обслуживании воздушных линий с
самонесущими изолированными проводами?
29. В чем заключается поиск повреждений в воздушных линиях?
223


10. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ
ЗАШИТЫ, АВТОМАТИКИ, ТЕЛЕМЕХАНИКИ
И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ
00<ХХ>0<ХХХ>0<><ХХХ>0<Х>0<ХХХ>0<Х>0<>000<>0<>00<Х><><><Х>000<Х>0<><><><><><>00<><><>
10.1 . Устройство, принцип действия
и классификация реле
Реле —электрический аппарат, предназначенный для комму­
тации электрических цепей при заданных изменениях электри­
ческих или неэлектрических входных величин.
Релейные элементы (реле) находят широкое применение в
схемах управления и автоматики, так как с их помощью мож­
но управлять большими мощностями на выходе при малых по
мощности входных сигналах; выполнять логические операции;
создавать многофункциональные релейные устройства; осуще­
ствлять коммутацию электрических цепей; фиксировать откло­
нения контролируемого параметра от заданного уровня и т. д.
Основные части электромагнитного реле: электромагнит,
якорь и контактная система (рис. 10.1).
224
Рис. 10.1. Устройство электромагнитного реле:
/ - электромагнит (обмотка с ферромагнитным сердечником);
2 —подвижный якорь; 3 —контактная система


10.1. Устройство, принцип действия и классификация реле
Электромагнит —сердечник из ферромагнитного магнитомяг­
кого материала, на который намотана катушка. Якорь — это пла­
стина из магнитно го материала, через толкатели воздействующая
на контакты. Принцип работы электромагнитных реле основан на
использовании электромагнитных сил, возникающих в ферромаг­
нитном сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки.
В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче
управляющего сигнала электромагнит притягивает якорь, преодо­
левая усилие пружины, и замыкает и (или) размыкает контакты в
зависимости от конструкции реле. После отключения управляюще­
го напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение.
Управляемая цепь электрически никак не связана с управ­
ляющей, т. е. они гальванически изолированы друг от друга (в
электротехнике используется термин «сухой контакт»). Более
того, в управляемой цепи величина тока может быть намного
больше, чем в управляющей. Источником управляющего сигнала
могут быть слаботочные электрические схемы (например, дис­
танционного управления), различные датчики и т. п.
Таким образом, реле выполняют роль дискретного усилителя
тока, напряжения и мощности в электрической цепи. На рисун­
ке 10.2 приведены условные обозначения электромагнитных реле
на принципиальных электрических схемах.
-
43—
Рис. 10.2. Условные обозначения электромагнитных реле
на принципиальных электрических схемах: / - обмотка реле
(А 1 ,А 2 - управляющая цепь); 2 - контакт замыкающий; 3 - контакт
размыкающий; 4 —контакт замыкающий с замедлителем при срабатывании;
5 —контакт замыкающий с замедлителем при возврате; 6 - контакт
импульсный замыкающий; 7 - контакт замыкающий без самовозврата;
8 - контакт размыкающий без самовозврата; 9 —контакт размыкающий
с замедлителем при срабатывании; 10—контакт размыкающий
с замедлителем при возврате; 11 - общий контакт; 11, 12 - нормально
замкнутые контакты; 11—13 —нормально разомкнутые контакты
225


По начальному состоянию контактов реле могут быть с нор­
мально замкнутыми, нормально разомкнутыми и переключаю­
щими контактами. По типу управляющего сигнала они разде­
ляются на реле постоянного тока и реле переменного тока; реле
постоянного тока бывают нейтральные (не реагирующие на по­
лярность входного сигнала) и поляризованные (реагирующие на
полярность входного сигнала).
По принципу действия и конструкции электромеханические
реле разделяются на электромагнитные, электродинамические,
индукционные и герконные (рис. 34, вклейка); по контролируе­
мым электрическим параметрам - на реле тока, напряжения, со ­
противления.
Существуют и другие электромеханические устройства: реле
времени, электромеханические счетчики, шаговые искатели.
По устройству исполнительного элемента реле подразделя­
ются на контактные и бесконтактные.
Контактные реле воздействуют на управляемую цепь с помо­
щью электрических контактов, замкнутое или разомкнутое состо­
яние которых позволяет обеспечить или полное замыкание, или
полный разрыв выходной цепи. Бесконтактные реле воздействуют
на управляемую цепь путем резкого (скачкообразного) изменения
параметров выходных электрических цепей (сопротивления, ин ­
дуктивности, емкости) или изменения уровня напряжения (тока).
Основные характеристики реле определяются зависимостями
между параметрами выходной и входной величины.
В системах релейной защиты и автоматики электрических
станций, подстанций, электрических сетей реле разделяются
по способу включения на первичные — реле, включаемые непо­
средственно в цепь защищаемого элемента (для их включения не
требуются измерительные трансформаторы и источники опера­
тивного тока), и вторичные - включаемые через измерительные
трансформаторы тока или напряжения. Вторичные реле изоли­
рованы от высокого напряжения, расположены в удобном для
обслуживания месте, выполняются стандартными на ток 5 А или
напряжение 100 В независимо от тока и напряжения первичной
защищаемой цепи.
В системах релейной защиты применяются измерительные
реле, которые содержат опорные элементы в виде калиброванных
пружин, источников стабильного напряжения, тока и Т; п. Опор­
ные (образцовые) элементы входят в состав реле и воспроизводят
заранее установленные значения (называемые уставкой) какой-
10. Техническое обслуживание и ремонт устройств релейной защиты, автоматики
226


10.1. Устройство, принцип действия и классификация реле
либо физической величины, с которой сравнивается контролиру­
емая (воздействующая) величина. Измерительные реле обладают
высокой чувствительностью и имеют высокий коэффициент воз­
врата (отношение воздействующих величин возврата и срабаты­
вания реле, например, для реле тока Кв = /в/ /ср).
Реле тока реагируют на величину тока и могут быть пер­
вичные, встроенные в привод выключателя (РТМ); вторичные,
включенные через трансформаторы тока: электромагнитные
(РТ40), индукционные (РТ80), тепловые (ТРА), дифференциаль­
ные (РНТ, ДЗТ), на интегральных микросхемах (РСТ), фильтр-
реле тока обратной последовательности (РТФ).
Максимальные реле тока РТ40 (рис. 10.3) предназначены для
использования в схемах релейной защиты и автоматики. Эти реле
реагируют на повышение тока в контролируемой цепи и являют­
ся реле косвенного действия.
с°г~ггпшв=»
г
Рис. 10.3. Электромагнитное реле максимального тока РТ40:
а - конструкция реле; б - изоляционная колодка с неподвижными
контактами; в - регулировочный узел; г - контактный узел
227


10. Техническое обслуживание и ремонт устройств релейной защиты, автоматики
Реле состоит из следующих основных элементов: П-образного
стального сердечника 1 с установленными на нем катушками
тока 2; подвижной системы, состоящей из якоря 3, подвижного
контакта 5 и гасителя колебаний (вибрации) 22; алюминиевой
стойки 23, упоров левого 6 и правого (на рис. 10.3, а не показан),
изоляционной колодки 9 с расположенными на ней двумя парами
неподвижных контактов 7 и 8 (рис. 10.3, б), регулировочного узла
(рис. 10.3, в), состоящего из пружинодержателя 10, фасонного вин­
та 11 с насаженной на него разрезной шестигранной втулкой 12,
противодействующей спиральной пружины 4 и пружинящей шай­
бы 18, шкалы уставок 13 и указателя уставки 14, верхней полуо­
си 15, хвостовика 16, фасонной пластины /7; контактного узела
(рис. 10.3, г), состоящего из неподвижного пружинящего контак­
та 19, на одном из концов которого приварена серебряная полоска,
переднего упора 20 и заднего гибкого упора 21.
Реле тока РТ40 смонтировано в корпусе, состоящем из пласт­
массового цоколя и кожуха из прозрачного материала. Для сни­
жения потерь в стали, возникающих из-за вихревых токов, сер­
дечник набирается из пластин электротехнической стали, изоли­
рованных друг от друга. Реле выпускают на токи от 0,1 до 200 А.
Пределы уставок токов срабатывания реле при последовательном
соединении катушек составляют 0,1—100 А, при параллельном
соединении 0,2—200 А. Схема соединений реле РТ40 приведена
на рисунке 10.4.
Рис. 10.4. Схемы соединения реле РТ40
На базе реле серии РТ40 выпускают реле напряжения серии
РН50. Конструктивно реле напряжения РН50 отличается от реле
тока РТ40 тем, что в их конструкции отсутствуют гаситель вибрации
и другая схема включения обмоток. Сечение витков обмотки реле
напряжения РН50 меньше, чем у РТ40, поскольку реле РН50 вклю­
чается параллельно контролируемой цепи и постоянно находится
228


под напряжением, а реле тока включается последовательно. Число
витков одной катушки реле тока находится в пределах от единиц до
сотен, а реле напряжения —от тысяч до нескольких тысяч.
Реле напряжения реагируют на величину напряжения и
могут быть первичные (РНМ); вторичные, включенные через
трансформаторы напряжения: электромагнитные (РН50), на ин­
тегральных микросхемах (РСН), фильтр-реле напряжения обрат­
ной последовательности (РНФ).
Реле сопротивления реагируют на величину отношения на­
пряжения и тока (КРС, ДЗ-10).
Реле мощности реагируют на направление протекания мощ­
ности КЗ: индукционные (РБМ-170, РБМ-270), на интегральных
микросхемах (РМ-11, РМ-12).
Реле частоты реагируют на изменение частоты напряже­
ния - на электронных элементах (РЧ-1, РСГ).
Цифровое реле — это многофункциональное программное
устройство, одновременно выполняющее функции реле тока, на­
пряжения, мощности и т. д.
Реле могут быть максимальные или минимальные. Реле, сра­
батывающие при возрастании воздействующей на него величи­
ны, называются максимальными, а реле, срабатывающие при сни­
жении этой величины, —минимальными.
Промежуточные реле передают действие измерительных реле
на отключение выключателя и служат для осуществления взаим­
ной связи между элементами релейной защиты. Промежуточные
реле предназначены для размножения сигналов, полученных от
других реле, усиления этих сигналов и передачи команд другим
аппаратам. Применяются различные типы промежуточных реле
(рис. 35, вклейка): электромагнитные постоянного тока (РП-23,
РП-24); электромагнитные переменного тока (РП-25, РП-26);
электромагнитные постоянного тока с замедлением при сраба­
тывании или отпадании (РП-251, РП-252); электронные на инте­
гральных микросхемах (РП-18) и др.
Реле времени (рис. 36, вклейка) служат для замедления дей­
ствия защиты, например электромагнитные постоянного тока
(РВ-100), электромагнитные переменного тока (РВ-200), элек­
тронные на интегральных микросхемах (РВ-01, РВ-03 и ВЛ).
Реле сигнальные, или указательные, служат для регистра­
ции действия как самих реле, так и других вторичных аппаратов
(РУ-1 , РУ-21).
10.1. Устройство, принцип действий и классификация реле
229


10. Техническое обслуживание и ремонт устройств релейной защиты, автоматики
По способу воздействия на силовой выключатель реле разделя­
ются на реле прямого действия, подвижная система которых механи­
чески связана с отключающим устройством коммутационного ап­
парата (РТМ, РТВ), и реле косвенного действия, которые управляют
цепью электромагнита отключения коммутационного аппарата.
10.2 . Основные виды максимально-токовой зашиты
В состав максимальной токовой защиты (МТЗ) обычно вхо­
дят измерительные трансформаторы тока (ТТ), преобразующие
первичный ток во вторичное значение с заданной погрешностью;
реле тока, настраиваемые на уставку срабатывания; схема комму­
тации, передающая вторичный ток от ТТ к реле с минимально
допустимыми потерями (рис. 10.5).
Токовая отсечка (ТО) предназначена для максимально быстрого
отключения участков линий при коротком замыкании (рис. 10.6).
В комплект токовой отсечки входят измерительный орган из
реле тока, выставленного на срабатывание минимально возмож­
ной нагрузки при возникновении короткого замыкания в конце
защищаемой зоны; промежуточное реле, на обмотку которого
подается напряжение через сработавший контакт измерительного
органа. Выходной контакт промежуточного органа воздействует
непосредственно на соленоид отключения силового выключате­
ля, отключая его (рис. 10.7).
Для обеспечения контроля действия цепей управления и от­
ключения в схему вводятся цепи сигнализации на основе указа­
тельных блинкеров КИ, которые помогают оперативному персоналу
анализировать состояние схемы и работу защит. Технической ха­
рактеристикой токовой отсечки является коэффициент чувстви­
тельности, определяющий отношение токов трехфазного КЗ в на­
чале линии к фактическому срабатыванию отсечки. Для токовой
отсечки он выбирается > 1,2.
В комплект МТЗ входят те же компоненты, что и в токовую
отсечку, но они обязательно дополняются реле времени, создаю­
щим задержку на срабатывание выключателя в целях обеспече­
ния ступеней селективности.
Технической характеристикой МТЗ является коэффициент
чувствительности, определяющий отношение токов междуфазно-
го КЗ в конце линии к фактическому срабатыванию максималь­
ной защиты. Для МТЗ он выбирается > 1,5 для дальнего резерви­
рования и £ 1,2 внутри собственной зоны.
230


10.2. Основные виды максимально-токовой защиты
ТА1
КА\
РР ФазаЛI
ТА2
L
РП ФазаЯ
ка:
ТАЗ
LJ
.РР
.ФазаС
КАЗ
1_Г
Рис. 10.5. Схема включения токовых реле и трансформаторов
тока для МТЗ: TAX, ТА2, ТАЗ - трансформаторы
тока; КАХ, КА2, КАЗ - катушки токовых реле
+ Схема цепей управления защит -
3L
KL
КА2
_у_
КАЗ
{Ь
+ Схема цепей отключения защит
К»
ТАГ
>_
KL
41— чн
Схемацепей сигнализации защит
Сигнал
Рис. 10.7. Схема токовой отсечки
231


10. Техническое обслуживание иремонт устройств релейной защиты, автоматики
с*х>с<»«<«>осооооо.>соо<>о<>Фоео«^ооб<>оооооосх>оюйоо<><и>;оо<и»ая<*у>о{>а<к).уцу>о<^^^
Схема подключения токовых реле в МТЗ и схема МТЗ при­
ведены на рисунках 10.8, 10.9.
ТА\
КА1
..О
О-ФазаЛ
ТА2
|_
КА2
МТЗ от
однофазных
замыканий
КАО
.Q
Q.
_ ФазаВ
ТАЗ
. jOQ ,ФазаС
КАЗ
МТЗ от междуфазных
замыканий
Рис. 10.8. Схема подключения токовых реле
к максимальной токовой защите
КА1 Схема цепей
у управления защит g fj
КА2
КАЗ
/КАО
КТ2
mU
к.
___
У
Кн2\
П
KL
D-
0-
+ Схема цепей отключения защит
&
YAT
>_
KL
о— чн
Схема цепей сигнализации защит
1/
______ / "
Сигнал
Рис. 10.9. Схема максимальной токовой защиты
К токовым защитам в РЗА относится также дифференциаль­
ная защита, которая применяется в качестве основной защиты
трансформаторов при повреждениях их обмоток, на вводах и на
шинах. Ввиду сравнительной сложности дифференциальная за­
щита устанавливается лишь на одиночно работающих трансфор­
маторах мощностью 6300 кВ А и выше, на параллельно работаю­
щих трансформаторах мощностью 4000 кВА и выше и на транс­
232


10.2. Основные виды максимально-токовой защиты
форматорах мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка
не обеспечивает защитное действие, а максимальная токовая за­
щита имеет выдержку времени более 1 с.
Дифференциальная защита основана на принципе сравне­
ния величин токов в начале и в конце защищаемого участка,
например в начале и в конце обмоток силового трансформатора,
генератора и т. п. В частности, участок между трансформаторами
тока, установленными на высшей и низшей сторонах силового
трансформатора, считается защищаемой зоной.
Действие дифференциальной защиты поясняется рисун­
ком 10.10. С обеих сторон трансформатора устанавливаются транс­
форматоры тока 7Т1 и 7У2, вторичные обмотки которых включе­
ны последовательно. Параллельно им подключается токовое реле
Т Если характеристики трансформаторов тока будут одинаковы,
то в нормальном режиме, а также при внешнем коротком замы­
кании токи во вторичных обмотках трансформаторов тока будут
равны, разность их будет равна нулю, ток через обмотку токово­
го реле Т протекать не будет, следовательно, защита действовать
не будет. При коротком замыкании в трансформаторе и в любой
точке защищаемой зоны (например, в обмотке трансформатора)
по обмотке реле Т будет протекать ток, и если его величина будет
равна току срабатывания реле или больше его, то реле сработает и
через соответствующие вспомогательные приборы произведет дву­
стороннее отключение поврежденного участка. Эта система будет
действовать при междуфазных и межвитковых замыканиях.
Рис. 10.10. Дифференциальная защита трансформатора: а —
токораспределение при нормальном режиме; б - то же при коротком
замыкании в трансформаторе; Iv / 2— токи, протекающие по первичным
обмоткам трансформаторов тока; / р1, / р2 - токи, протекающие по
вторичным обмоткам трансформаторов тока и по обмотке реле тока
233


10.3 . Автоматическое повторное включение
Известно, что 70—80 % повреждений от общего числа по­
вреждений линий электропередачи самоустраняются при аварий­
ном отключении линии. Наличие неустойчивых повреждений
позволяет выполнить попытку повторного включения аварийно
отключившегося элемента с целью сохранить устойчивость энер­
госистемы и надежность питания потребителей. Д ля этих целей
в энергосистеме применяется автоматическое повторное вклю­
чение (АП В).
Если после аварийного отключения элемента сети действует
автоматическое повторное включение и ранее аварийно отклю­
чившийся элемент остается в работе (повреждение самоустра­
няется), такое действие называют успешным АПВ. Если после
аварийного отключения элемента и действия АПВ этот элемент
вновь отключается устройствами защиты (устойчивое повреж­
дение на элементе), такое действие называют неуспешным АПВ.
Устройства АПВ классифицируют по следующим призна­
кам: по кратности действия, числу включаемых фаз и виду за­
щищаемого оборудования. Устройства АПВ однократного дей­
ствия обладают 70—80 % вероятностью успешного действия
при аварийных отключениях линии. Вероятность успешного
действия двукратного АПВ составляет 20—30 % вероятности
успешного действия однократных. Вероятность успешного дей­
ствия трехкратного АПВ составляет 3—5 % вероятности успеш­
ного действия однократных. Поэтому наиболее широко рас­
пространены АПВ однократного действия. Устройства АПВ
двух- и трехкратного действия применяются в основном на си­
стемообразующих линиях. Трехфазные применяются в сетях
как с изолированной, так и с эффективно заземленной нейтра­
лями; однофазные — в сетях с эффективно заземленной ней­
тралью на системообразующих линиях и линиях, связываю­
щих энергосистемы между собой. Для реализации однофазных
устройств АПВ на линиях должны быть установлены пофазно
управляемые выключатели. По виду оборудования существуют
системы АПВ для линий электропередачи, силовых трансфор­
маторов, распределительных устройств и для электродвигателей.
10. Техническое обслуживание и ремонт устройств релейной защиты, автоматики
234


10.4. Автоматическое включение резерва
10.4 . Автоматическое включение резерва
Для повышения надежности электроснабжения ответствен­
ных потребителей предусматриваются источники резервного
электропитания, состоящие из дублирующей линии электропе­
редачи от другой подстанции, параллельно работающих силовых
трансформаторов и автономных источников электроэнергии (ре­
зервных электростанций).
Для быстрого переключения на другой источник питания
при авариях в сети электроснабжения используется автомати­
ческое включение резерва (АВР). На рисунке 10.11 объясняется
принцип действия АВР.
Потребитель
электроэнергии
Рис. 10.11. Принц ип действия автоматического включения резерва
Устройства АВР должны срабатывать максимально быстро
после потери электроснабжения по основной линии и при пропа­
дании напряжения на собственных шинах потребителя без ана­
лиза причин возникшей неисправности, если не предусмотрена
блокировка запуска от другой защиты. АВР всегда срабатывает
однократно для предотвращения разрушений оборудования из-за
неустранимых коротких замыканий.
Кроме АВР, на высоковольтных шинах для ответственных
потребителей 1-й категории надежности по электроснабжению
применяется АВР на стороне 0,4 кВ (в низковольных распреде­
лительных устройствах отдельных объектов).
235


При создании резервного питания трехфазной сети исполь­
зуют электромагнитные контакторы КМ1, КМ2 и реле мини­
мального напряжения КV, контролирующее параметры основ­
ной линии Л1 (рис. 10.12). Обмотки контакторов подключены от
одноименных фаз своих линий через коммутационные контакты
логики к нулевому проводу, а силовые контакты включены в цепь
шины питания потребителя с обеих сторон.
10. Техническое обслуживание иремонт устройств релейной защиты, автоматики
Рис. 10.12. Принцип работы схемы АВР на стороне 0,4 кВ
Контактная система реле напряжения в исходном состоянии
работы схемы АВР подключает в сеть один из контакторов. При
наличии напряжения на первой линии реле KVсработает и сво­
им замыкающим контактом включит обмотку пускателя КМ\,
который своим силовым контактом КМ1 подключит обмотку
контактора КМ2, при этом отключится блок-контакт КМ2. При
пропадании напряжения на первой линии реле KV разрывает
цепь питания обмотки пускателя КМ1 и запускает КМ2, выпол­
няющего для второй линии те же функции, что и КMl в преды­
дущем случае. Л1, Л2 — сигнальные лампы. Выключатели QFI
и QF2 обеспечивают защиту отключения линии от перезагрузок
и КЗ. Современные системы защиты, АПВ, АВР выполняются
на микропроцессорных устройствх, имеют большую надежность,
быстродействие, проще в монтаже, наладке и эксплуатации, так
как имеют модульную конструкцию.
236


10.5. М икропроцессорные устройства релейной защиты
10.5 . Микропроцессорные устройства релейной зашиты
В современных системах генерирования и распределения
электрической энергии интенсивно внедряется новое оборудова­
ние для защиты объектов электроснабжения на базе микропро­
цессорных устройств, заменяющих релейно-контактные электро­
механические аппараты.
Новые технические средства релейной защиты и автоматики
имеют следующие преимущества: более высокую надежность и
быстродействие по сравнению с электромеханическими устрой­
ствами; меньшие габариты и массу; удобство настройки и управ­
ления при помощи сенсорных дисплеев и т. д.
Новые технологии, использованные при создании микропро­
цессорных релейных защит и автоматики (МП РЗА) позволяют
реализовать ряд дополнительных функций: регистрацию процес­
сов аварийного состояния; опережение отключения синхронных
потребителей при нарушениях устойчивости системы; способность
к дальнему резервированию. Надежность микропроцессорных
устройств релейной защиты повышает встроенная самодиагности­
ка. В состав микропроцессорных защит входят аналого-цифровые
преобразователи; память (ПЗУ —ROM + ОЗУ —RAM); централь­
ный процессор; источник питания; выходные электромагнитные
реле; узлы аналоговых и цифровых входов (рис. 10.13, 37, вклейка).
Аналого-цифровой
преобразователь
Память
ROM RAM
Адресные ЗУ |
Рис. 10.13. Фунциональные блоки
микропроцессорной релейной защиты
237


10. Техническое обслуживание и рем онт устройств релейной защиты, автоматики
В процессе эксплуатации МП РЗА выявлены не только пре­
имущества, но и недостатки таких устройств.
1. Проблемы электромагнитной совместимости. Современная
микроэлектроника очень чувствительна к электромагнитным из­
лучениям, а комплекты микропроцессорных устройств релейной
защиты устанавливаются на подстанциях, работающих в услови­
ях повышенной напряженности электрического поля, требующей
надежной экранированной защиты.
2. Отказ одной микропроцессорной защиты приводит к бо­
лее тяжелым последствиям для энергетики, чем неисправность
электромагнитных защит, потому что функционально микро­
процессорное устройство релейной защиты выполняет задачи
3—5 электромагнитных защит. Предъявляются повышенные тре­
бования к защите программного обеспечения.
3. Требования к персоналу возрастают; необходима специ­
альная подготовка и регулярное повышение квалификации спе­
циалистов, обслуживающих МП РЗА.
Таким образом, микропроцессорные устройства релейной за­
щиты являются прогрессивным направлением развития энерге­
тики, но требуют современных подходов к эксплуатации, ремон­
ту и подготовке специалистов.
10.6 . Техническое обслуживание и ремонт устройств
релейной зашиты, автоматики и телемеханики
Силовое электрооборудование подстанций, электрических се­
тей и электроустановок потребителя должно быть защищено от
коротких замыканий и нарушений нормальных режимов устрой­
ствами релейной защиты, автоматическими выключателями или
предохранителями и оснащено средствами автоматики и телемеха­
ники в соответствии с установленными правилами (ТКП 181-2009,
разд. 5.7).
Техническое обслуживание,
испытания
и
измерения
устройств РЗАиТ (релейная защита, автоматика и телемехани­
ка) и их вторичных цепей должен осуществлять, как правило,
персонал служб релейной защиты, автоматики и измерений (ла­
бораторий) потребителя. Д ля обслуж ивания устройств РЗАиТ,
установленных у потребителя, возможно привлечение специали­
зированных организаций.
238


Предельно допустимые нагрузки питающих элементов элек­
трической сети по условиям настройки релейной защиты и с
учетом возможных эксплуатационных режимов должны согла­
совываться потребителем с диспетчерской службой энергоснаб­
жающей организации и периодически пересматриваться.
Уставки устройств РЗА линий связи потребителя с энерго­
снабжающей организацией, а также трансформаторов (авто­
трансформаторов) на подстанциях потребителя, находящихся в
оперативном управлении или в оперативном ведении диспетче­
ра энергоснабжающей организации, должны быть согласованы с
соответствующей службой РЗА энергоснабжающей организации.
При выборе уставок должна обеспечиваться селективность дей­
ствия с учетом наличия устройств автоматического включения
резерва и автоматического повторного включения.
Сопротивление изоляции электрически связанных вторич­
ных цепей устройств РЗАиТ относительно земли, а также между
цепями различного назначения, электрически не связанными
(измерительные цепи, цепи оперативного тока, сигнализации),
должно быть не ниже 1 МОм, а выходных цепей телеуправления
и цепей питания напряжением 220 В устройств телемеханики —
не ниже 10 МОм. Сопротивление изоляции вторичных цепей
устройств РЗАиТ, рассчитанных на рабочее напряжение 60 В и
ниже, питающихся от отдельного источника или через раздели­
тельный трансформатор, должно быть не ниже 0,5 МОм.
Сопротивление изоляции цепей устройств РЗАиТ, выходных
цепей телеуправления и цепей питания напряжением 220 В из­
меряется мегомметром на 1000-2500 В, а цепей устройств РЗА с
рабочим наряжением 60 В и ниже и цепей телемеханики - мег­
омметром на 500 В.
При проверке изоляции вторичных цепей устройств РЗАиТ,
содержащих полупроводниковые и микроэлектронные элементы,
должны быть приняты меры к предотвращению повреждения
этих элементов.
Оперативный персонал должен осуществлять:
• контроль
правильности
положения
переключающих
устройств на панелях (шкафах) РЗАиТ и управления, крышек
испытательных блоков, а также исправности автоматических вы­
ключателей и предохранителей в цепях РЗАиТ и управления;
• контроль состояния устройств РЗАиТ на базе имеющихся на
панелях (шкафах) и аппаратах устройств внешней сигнализации;
10.6. Техническое обслуживание и ремонт устройств релейной защиты, автоматики
239


• опробование высоковольтных выключателей и других ап­
паратов, а также устройств автоматического повторного включе­
ния, автоматического включения резерва и фиксирующих при­
боров (индикаторов);
•
обмен сигналами высокочастотных защит и измерение
контролируемых параметров устройств высокочастотного телеот­
ключения, низкочастотных аппаратов каналов автоматики, вы­
сокочастотных аппаратов противоаварийной автоматики;
• измерение тока небаланса в защите шин и напряжения
небаланса в разомкнутом треугольнике трансформатора напря­
жения и др.
Периодичность контроля и других операций, а также поря­
док действия персонала должны устанавливаться местными ин­
струкциями.
10. Техническое обслуживание и ремонт устройств релейной защиты, автоматики
1. Как устроено электромагнитное реле?
2. По каким признакам классифицируются реле?
3. Для каких целей предназначены промежуточные реле и реле
времени?
4. Объясните назначение р еле тока и реле напряжения.
5. Перечислите преимущества цифровых и микропроцессорных реле,
6. Объясните схемы включения рел е в устройствах МТЗ.
7. Укажите причины действия типовых схем АВР и АПВ.
8. Перечислите основные операции по техническому обслуживанию
и ремонту устройств релейной защиты и автоматики.
9. Объясните работу типовых схем АПВ и АВР.
10. Как работает АВР на стороне 0,4 кВ?
И. Из каких функциональных блоков состоит микропроцессорная
релейная защита?
12. Расскажите о техническом обслуживании и ремонте устройств
релейной защиты и автоматики.
240


11. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ПУСКОЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ
<XX>0<XX>00<X><XX><><X><X><XXX><>00<X><>0<X>0<><><><><>0<><>00<><>0<XI<>0<><>0<><><>00<>0
11.1 . Аппараты управления и зашиты
Коммутационные устройства делятся на аппараты управле­
ния силовыми цепями и аппараты для цепей управления. Они
различаются величиной коммутируемого тока. Кроме того, все
электрические аппараты подразделяются на аппараты ручного и
дистанционного управления.
Аппараты ручного управления. К аппаратам ручного управ­
ления относятся силовые коммутационные аппараты: рубильни­
ки, пакетные выключатели и кулачковые контроллеры, а также
маломощные устройства —кнопки и ключи управления.
Рубильник представляет собой простейший коммутационный
аппарат, предназначенный для нечастого замыкания и размыка­
ния силовых цепей постоянного и переменного тока напряжени­
ем до 600 В. В установках напряжением выше 1000 В подобные
устройства называются разъединителями и предназначаются для
коммутации высоковольтных цепей без нагрузки (для отключе­
ния холостого хода высоковольтных линий и трансформаторов).
Пакетные выключатели и переключатели применяют в качестве
коммутационных аппаратов в электроустановках постоянного тока
напряжением до 220 В и переменного тока напряжением до 400 В.
Кулачковые контроллеры — это многопозиционные и много­
цепные аппараты ручного управления, предназначенные для из­
менения схем соединений силовых цепей электродвигателей на­
пряжением до 500 В либо для изменения величины включенных
в эти цепи сопротивлений. Размыкание и замыкание контактов
производится смонтированными на барабане кулачками, которые
обеспечивают нужную последовательность коммутации электри­
ческих цепей.
241


Рубильники и переключатели выбирают по номинальному
напряжению, номинальному току, числу полюсов, конструктив­
ному и климатическому исполнению.
Автоматические выключатели применяются для нечастых руч­
ных включений и отключений электроприемников, а также для
автоматического отключения цепей при перегрузках и коротких
замыканиях. В электроустановках применяют автоматические вы­
ключатели типов АП50, АЕ20, ВА14, ВА47, ВА51, ВА101.
Автоматические выключатели выбирают по номинальному на­
пряжению, номинальному току, предельному отключаемому току,
токам срабатывания теплового и электромагнитного расцепителей,
по конструктивному исполнению и категории размещения.
Электрические аппараты дистанционного управления явля­
ются двухпозиционными коммутационными аппаратами с са-
мовозвратом, переключение контактов которых происходит при
протекании тока по катушке управления. К ним относятся кон­
такторы, электромагнитные пускатели и реле.
Контактор представляет собой аппарат с электромагнитным
приводом, предназначенный для частых (до 1500 в час) коммута­
ций силовых цепей электродвигателей.
Контакторы постоянного тока изготовляются с одним и двумя
полюсами на токи главных контактов от 4 до 2500 А. Контакторы
переменного тока выпускаются на токи от 63 до 1000 А и содержат
2—5 главных контактов. Катушки выполняются на напряжения от
36 до 600 В. Кроме главных контактов, предназначенных для ком­
мутации силовых цепей, контакторы содержат дополнительные
маломощные контакты, предназначенные для выполнения пере­
ключений в цепях управления, блокировки и сигнализации.
Электромагнитные пускатели предназначены для дистанци­
онного управления асинхронными электродвигателями. Они со­
вмещают функции аппарата управления и защиты. В комплекте
с тепловыми реле пускатели выполняют защиту электродвига­
телей от перегрузки. При исчезновении напряжения или при
его снижении на 40-60 % от номинального силовые контакты
размыкаются (осуществляется нулевая защита). Нереверсивный
электромагнитный пускатель состоит из одного трехполюсного
контактора и трехэлементного теплового реле, реверсивный —из
двух контакторов и теплового реле. Реверсивные пускатели име­
ют механическую блокировку для исключения одновременного
включения двух контакторов. Наиболее распространены элек­
тромагнитные пускатели серий ПМЛ, ПМА.
11. Техническое обслуживание и ремонт пускоэащитной аппаратуры
242


П.1 . Аппараты управления и защиты
©o-»aoo<><»oooo<>«o<><»o©««««<x><>-XK>oe«oooo<»eoooo«>oot«»c>ooGO«»ooo<>«oooooooe<>©oo->j<*»<>Q««>©oo©&o«oo©©o«©o*oo«ow
Электромагнитные пускатели и контакторы выбирают по но­
минальному напряжению, номинальному току, напряжению втя­
гивающей катушки и по конструктивному исполнению.
Электромагнитные реле постоянного и переменного тока
применяются в схемах управления в качестве промежуточных
элементов для коммутации слаботочных цепей и для «размноже­
ния» контактов. Реле постоянного тока имеют лучшие, чем уреле
переменного тока, параметры, но для включения реле необходим
источник постоянного тока (выпрямитель). В схемах управления
применяются реле РП8, РП9, РПЛ140, РПЛ131 и др.
Электромагнитные реле выбирают по напряжению и току
обмотки, по длительно допускаемому току контактов и их ком­
мутационной способности.
Реле времени предназначены для введения в работу схем
управления выдержек времени. По принципу действия бывают
электромагнитные, моторные, пневматические и электронные.
Применяются моторные реле времени ВС-10, Е-52; электроме­
ханические ЭВ-24, ЭВ-217; пневматические РВП-1М, РВП-72 и
электронные серии ЕЛ.
Реле контроля скорости предназначены для фиксации нали­
чия вращения рабочих органов машин, электродвигателей. При­
меняются в схемах динамического и реверсивного торможения
электроприводов.
Кнопки управления используют для дистанционного управле­
ния контакторами, пускателями и другими аппаратами. Кнопки
управления, смонтированные в общем корпусе или на панели,
называют кнопочной станцией. Распространены кнопки КМЕ,
КЕ; посты управления ПКЕ, ПКУ, ПКТ.
Путевые и конечные выключатели применяются в схемах
управления электроприводами для ограничения движения транс­
портных механизмов или для изменения направления их движе­
ния (при нажатии на них деталями движущихся механизмов).
Применяются контактные путевые выключатели ВК-211, ВК-411,
ВК-101 и бесконтактные БВК-24, КВД-3/24 и др.
Электрические аппараты защиты служат для отключения
электрических цепей в аварийных режимах.
Для защиты проводок и электрооборудования от токов ко­
ротких замыканий применяются плавкие предохранители и ав­
томатические выключатели без выдержки времени, а для защиты
от перегрузок — автоматические выключатели с выдержкой вре­
мени и электротепловые реле магнитных пускателей.
243


1 Техническое обспуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
Плавкие предохранители включаются в каждую фазу электро­
двигателя или другого электроприемника. Основными элемен­
тами предохранителя являются плавкая вставка, контактная си­
стема и корпус с дугогасительным устройством. При аварийном
увеличении тока отключение электрической цепи происходит за
счет расплавления калиброванной плавкой вставки.
Для защиты электрических цепей напряжением до 1000 В
применяются следующие виды предохранителей: трубчатые без
наполнителя ПР2; трубчатые разборные с закрытыми патронами
и наполнителем ПН2, НПН .
На рисунке 11.1 показано устройство плавких предохраните­
лей типа ПН и ПР.
а
в
Рис. 11.1. Трубчатые предохранители: а —типа ПН; б, в - типа ПР
с патронами на токи 100 и 60 А; 1 - стальные пружинящие кольца
контактов; 2 - металлические крышки; 3, 15 - винты; 4 - фарфоровый
патрон; 5 - контактные ножи; 6 - плавкие вставки; 7 - контактные
болты; 8 - заполнитель (кварцевый песок); 9 - участок плавкой
вставки; 10 - стойки; 11 - текстолитовая пластина; 12 - Т -образные
выступы; 13 —фибровая трубка; 14 —латунные колпачки
244


JJ.1. Аппараты управления и зашиты
Автоматические выключатели предназначены для коммута­
ции электрических цепей, а также для их защиты от перегрузок и
коротких замыканий. Контактная система автоматического вы­
ключателя замыкается и размыкается вручную с помощью руко­
ятки или кнопок; для отключения цепей при коротких замыка­
ниях служит максимальное токовое реле прямого действия, для
отключения при перегрузках — тепловое реле прямого действия
(электромагнитный и тепловой расцепители). Устройство автома­
тического выключателя типа АП50 показано на рисунке 11.2, а
принцип действия поясняется рисунком 11.3.
б
Рис. 11.2. Автоматический
выключатель АП50:
1 —дугогасительная камера;
2 —электромагнитный
расцепитель; 3 —контакты;
4 —кнопка включения;
5 —кнопка выключения;
6 —основание
Рис. 11.3. Устройство (а) и условное
обозначение (б) автоматического
выключателя: 1 - контакты;
2- пружина;3,5 - рычаги;4—
защелка; б - нагревательный элемент;
7 —биметаллическая пластина;
8 - толкатель; 9 - катушка;
10 - сердечник
Ток нагрузки / н протекает через контакт / автоматического
выключателя, через нагреватель 6 теплового расцепителя, катуш­
ку электромагнитного расцепителя 9. При коротком замыкании
в защищаемой цепи ток резко возрастает, сердечник 10 втягива­
ется в катушку 9 и толкателем 8 воздействует на рычаг 5. Рычаг 5
приподнимает защелку 4, которая освобождает рычаг 3, и под
действием пружины контакт выключателя размыкается.
При перегрузке цепи отключение происходит с выдержкой
времени, обратной величине тока перегрузки. Когда ток в за­
245


щищаемой цепи больше допустимого, но меньше тока короткого
замыкания, происходит нагрев элемента 6 теплового расцепите­
ля, вызывающий нагрев и деформацию биметаллической пласти­
ны 7. В результате изгиба пластины рычаг 5 освобождает защелку
4 и под действием пружины контакт размыкается.
Применяемые для коммутации и защиты силовых и освети­
тельных сетей автоматические выключатели типов АП50, А3700,
АЕ2000, ВА и другие различаются между собой количеством
контактов (полюсов), номинальными значениями токов и на­
пряжений, отключающей способностью, временем отключения.
Диапазон их номинальных токов от 10 до 10 000 А, а предельно
коммутируемых токов - до 100 кА. Время срабатывания электро­
магнитного расцепителя 0,02 -0 ,7 с, время срабатывания тепло­
вого расцепителя зависит от тока перегрузки и изменяется от не­
скольких секунд до десятков секунд.
Некоторые типы автоматических выключателей содержат
дистанционный расцепитель, позволяющий производить отклю­
чение по внешнему сигналу тока или напряжения. Существуют
автоматические выключатели с электромагнитным приводом,
обеспечивающим дистанционное включение аппарата.
Защита электродвигателей от перегрузок может осуществ­
ляться при помощи электротепловых реле. Принцип действия и
устройство электротепловых реле аналогичны устройству тепло­
вых расцепителей автоматических выключателей. Применяются
электротепловые реле ТРН (двухполюсные) и РТЛ (трехполюс­
ные). Диапазон регулирования тока вставки тепловых реле от
0,75 до 1,25 /„.
Электротепловые реле используются вместе с электромагнит­
ными пускателями. Реле типа ТРН применяются с пускателями
ПМЕ и ПАЕ, реле РТЛ —с пускателями ПМЛ.
Выбор аппаратов защиты. Плавте предохранители выбирают
по напряжению, предельно отключаемому току и номинальному
току плавкой вставки. Номинальный ток плавкой вставки (/вст)
должен удовлетворять двум условиям.
Первое условие:
^пег ^
где 1Ю1- длительный расчетный ток электроприемника или линии.
11. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
246


11.1. Аппараты управления и защиты
Второе условие:
Lt>4ах/ «.
где /тах — максимальный кратковременный ток (для электро­
двигателей - пусковой ток, /пуск); а — коэффициент, завися­
щий от продолжительности и частоты пусков электродвигателя;
а = 2,5 —для электродвигателей с нормальными условиями пуска
(относительно редкие пуски и небольшая длительность разгона
5—10 с); а = 1,6—2
— для двигателей с тяжелыми условиями пуска
(длительность разгона до 40 с).
Автоматические выключатели надежнее плавких предохра­
нителей, защищают электродвигатели от аварийных режимов и
одновременно являются коммутационными аппаратами. Их вы­
бирают по номинальному напряжению, номинальному току и
номинальному току расцепителей.
Номинальный ток автоматического выключателя должен со­
ответствовать длительному току электроприемника или линии:
ном. авт
л дл*
Номинальный ток электромагнитного или теплового расце­
пителя должен соответствовать длительному току электроприем­
ника или линии:
ном. расц
дл*
Защита от перегрузки (тепловая защита) считается эффек­
тивной, если выполняется условие
где / р - уставка теплового расцепителя; /дл - длительный рабо­
чий ток электродвигателя.
После определения /траси по справочнику выбирают выклю­
чатель с ближайшим паспортным значением уставки теплового
расцепителя.
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя для авто­
матических выключателей типов АП50, АЕ2000 определяется как
/эм = 12/т расц (указывается в паспортных данных и на крышке
корпуса выключателя). Д ля выключателей типов А3700, ВА и не­
которых других значение уставки электромагнитного расцепите­
ля выбирается по таблице из справочных данных в соответствии
с ранее определенным значением /т
.
247


11. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
Выбранный автоматический выключатель необходимо про­
верить по условию
4>
где /эм —справочное значение уставки электромагнитного расце­
пителя; /тах - максимальный ток электродвигателя (/шах = /Л7);
Ki - кратность пускового тока.
Электротепловые реле предназначены для защиты электро­
двигателей от перегрева при длительных перегрузках. Защитные
характеристики тепловых реле аналогичны характеристикам те­
пловых расцепителей автоматических выключателей. Номиналь­
ный ток нагревательного элемента теплового реле выбирается по
длительному расчетному току линии:
/
>/.
т. расц
дл
11.2 . Схемы управления электроприводами
Схемы дистанционного управления для разомкнутых систем элек­
тропривода. Основные операции, которые выполняются в разомкну­
тых системах электропривода (ЭП) - э то пуск, остановка, торможе­
ние, реверсирование и регулирование скорости электропривода.
Управление процессами пуска, реверса и торможения двига­
телей постоянного и переменного тока при питании их обмоток
от питающих сетей с неизменным напряжением осуществляется
релейными системами управления. В электрических схемах релей­
ных систем управления ЭП используются также типовые узлы
электрической защиты, обеспечивающие нулевую, максимально­
токовую, тепловую и специальные защиты, повышающие надеж­
ность схем и исключающие выход из строя электрического обо­
рудования в аварийных ситуациях.
Релейные системы управления выпускаются в виде станций
управления, представляющих собой объединенное общей кон­
струкцией комплектное устройство, предназначенное для дис­
танционного автоматического управления какой-либо электро­
установкой с элементарной первичной защитой.
За последнее время типовые узлы и схемы релейного управле­
ния значительно изменились, в них все чаще наряду с традицион­
ными электромеханическими аппаратами применяются современ­
ные технические средства — микропроцессорные контроллеры,
твердотельные реле, силовые транзисторы и тиристоры, расширя­
248


11.2. Схемы управления электроприводами
ющие возможности управления, повышающие надежность систем
электрооборудования и улучшающие условия труда.
На рисунке 11.4 изображена принципиальная электрическая
схема дистанционного управления асинхронным короткозамк­
нутым электродвигателем (АД), позволяющая включать и вы­
ключать его из двух мест. Пуск двигателя производится нажа­
тием кнопки SB1 или SB.3, остановка — нажатием кнопки SB1
или SB4. Перед пуском электродвигателя М включают автомати­
ческий выключатель QF, в результате чего на схему управления
подается напряжение. При нажатии кнопки SB\ или SB3 ток те­
чет по катушке магнитного пускателя КМ, пускатель срабатывает
и замыкает свои силовые контакты КМ в цепи электродвигателя
и блок-контакты, шунтирующие кнопки пуска SBl, SB3. При от­
пускании кнопки пуска ее контакт размыкается, но катушка КМ
останется включенной через блок-контакт КМ.
РЕ LIL2L3
N
Рис. 11.4. Принципиальная электрическая схема
дистанционного управления трехфазным асинхронным
электродвигателем (нереверсивная)
Электродвигатель останавливается кратковременным нажа­
тием кнопки SB2 или SB4, при этом цепь катушки КМ разрыва­
ется, контакты КМ в цепи электродвигателя размыкаются. Раз­
мыкается также блок-контакт КМ.
В цепь электродвигателя включены нагревательные элементы
теплового реле КК, которое конструктивно объединено с электро­
м агнитным пускателем и служит дл я защиты электродвигателя от
длительных перегрузок. Размыкающий контакт теплового реле КК
включен в цепь катушки КМ. Если ток в цепи электродвигателя пре­
249


11. Техническое обслуживание и ремонт пускозащ итной аппаратуры
высит уставку теплового реле, то в результате нагрева элементов КК
произойдет размыкание контакта КК в цепи катушки КМ и элек­
тродвигатель отключится магнитным пускателем. Повторный пуск
электродвигателя будет возможен только после возврата контакта те­
плового реле КК в замкнутое состояние нажатием кнопки на тепло­
вом реле (после его охлаждения). Защита от коротких замыканий в
силовой цепи осуществляется автоматическим выключателем QF.
Схема (см. рис. 11.4) обеспечивает так называемую нулевую
защиту. При исчезновении напряжения в сети или при его зна­
чительном снижении эта защита обеспечивает отключение элек­
тродвигателя и предотвращает его самопроизвольное включение
(самозапуск) после восстановления напряжения.
В реверсивной схеме управления (рис. 11.5) используются
электромагнитные пускатели КМ\, КМ2.
РЕLIL2I3
Рис. 11.5. Схема реверсивного управления
трехфазным асинхронным электродвигателем
Пуск двигателя в направлении «Вперед» или «Назад» осу­
ществляется нажатием соответственно кнопок 551 или 5ВЗ, а
остановка —нажатием кнопок SB2 или 554. При включении КМ1
ротор электродвигателя М вращается в прямом направлении, при
включении КМ2 на обмотку статора подается питание с обратным
порядком чередования фаз (меняются местами L2 и L3). Маг­
нитное поле АД последовательно, ротор изменяют направление
вращения. Во избежание короткого замыкания, которое может
возникнуть при одновременном нажатии кнопок 551 и 553, раз­
мыкающий контакт пускателя КМ\ включен последовательно с
250


/1.2. Схемы управления электроприводами
катушкой КМ2, а размыкающий контакт КМ2 —последовательно
с катушкой КMl. В некоторых конструкциях электромагнитных
пускателей предусматривается механическая блокировка в виде
рычажной системы, предотвращающей втягивание магнитной
системы одного пускателя, если включен другой.
На рисунке 11.6 показана схема управления АД с ограничени­
ем пусковых токов при помощи токоограничивающих резисторов
Л1, R2, R3. При нажатии на кнопку SBI включается пускатель
КМ\, силовые контакты которого подключают обмотку статора
АД к сети через резисторы Л1, R2, R3. По мере разгона АД ток в
его цепи снижается. Блок-контакт пускателя КМ\ одновременно
с пуском АД включает реле времени КТ, контакт которого с вы­
держкой времени включает катушку пускателя КМ2. При сраба­
тывании пускателя КМ2 размыкается его контакт в цепи катушки
КMl, замыкается блок-контакт КМ2, шунтирующий контакт реле
времени КТ и замыкаются силовые контакты КМ2 в цепи АД.
В результате все контакты КМ1 размыкаются, а обмотка статора
АД подключается в сеть напрямую через силовые контакты КМ2.
Эта схема может применяться для включения АД с тяжелым
затяжным пуском.
PEL112L3
N
Рис. 11.6. Схема управления трехфазным асинхронным
короткозамкнутым электродвигателем с включением
токоограничивающих резисторов при пуске
251


Устройства плавного пуска и торможения асинхронных элек­
тродвигателей. Устройства плавного пуска (УПП) позволяют ре­
шать следующие задачи:
• ограничить пусковой ток (в большинстве случаев на уровне
3—4,5/ном) и уменьшить снижение напряжения питания электро­
двигателя при пуске (при соизмеримой мощности источника пи­
тания) (рис. 11.7);
• оптимизировать пусковой и тормозной моменты дл я безудар­
ных разгонов и остановок приводимых механизмов, продлить срок
использования подшипников, редукторов и других деталей машин;
• аварийно защитить питающую сеть от токовых перегрузок,
заклинивания механизмов.
11. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
Рис. 11.7. Зависимости момента на валу и потребляемого
тока от частоты вращения при разных напряжениях питания
обмотки статора асинхронного электродвигателя
Тиристорный способ пуска похож на пуск при пониженном на­
пряжении, реализуемый как переключение «звезда — треугольник»
или ступенчатый пуск от автотрансформатора. Благодаря тиристо­
рам такой способ пуска не имеет недостатков ступенчатости двух по­
следних способов, но с точ ки зрения механических характеристик не
может сдвинуть область максимального момента к области нулевой
скорости, что приводит к снижению пускового момента АД.
Основой силовой части УПП является тиристор или два
встречно-параллельно включенных тиристора, включаемых по­
следовательно между питающим проводником и обмоткой АД.
Тиристор открывается при условии приложения прямого напря­
жения «анод — катод» и одновременной подачи открывающе-
252


11.2. Схемы управления электроприводами
0ОЭО0ЬЬ00<>0<>0<><Х<' &>0<>&><Ж><>&Х></<<И><>$*<>0&>йС<>Ъ*«^ <*><><>-X««>X<K>Oi »SOOC<>OOO©OOO<>C«OOO<SO<><>OO<WO
'
^?
'
<><>C0«C
'
Ov‘<>OO<- 00 « <> <> С< >« - = «» Х ’<>С<Х>0"Х<<>0
'
><К><*ХК«ОСО<нЧ>
'
>СгХ’«»>^^
го импульса на управляющий электрод. Закрывается тиристор
только снижением тока в цепи «анод — катод — нагрузка» до
значения, близкого к нулевому. В составе УПП тиристор испол­
няет роль быстродействующего полупроводникового контактора.
УПП содержат тиристоры, включаемые в одну, две или во все три
фазы, причем при соединении обмоток треугольником возможно
включение тиристоров не в фазу питания, а в разрыв обмотки.
Генерация управляющего сигнала для открывания тиристо­
ров происходит в системе управления. На рисунке 11.8 показано
изменение напряжения в обмотке двигателя при изменении фа­
зового сдвига между прохождением синусоиды входного напря­
жения через нуль и моментом подачи управляющего сигнала в
процессе пуска двигателя. Величина а называется углом откры­
вания тиристора и изменяется от значения менее 180° или 10 мс
при частоте 50 Гц до нуля в момент выхода на номинальную
частоту вращения. При плавном торможении угол открывания
изменяется в обратном порядке.
Рис. 11.8. Изменение фазового сдвига входного напряжения
Время процесса включения — это время, за которое система
плавного пуска увеличит напряжение на выходе от начального
до полного.
Время выключения — это время, за которое напряжение на
выходе системы снизится от полного до напряжения остановки
(начального напряжения).
253


Начальное напряжение — это точка, в которой система м яг­
кого пуска начинает или завершает процесс включения или вы­
ключения (рис. 11.9). Применяется для гарантированного трога-
ния вала с места. При начальном напряжении 50 % от номиналь­
ного а = 90°.
11. Техническое обспуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
Рис. 11.9. Полный рабочий цикл двигателя,
управляемого устройством плавного пуска
Ограничение тока может использоваться в тех случаях, когда
требуется ограничение пускового тока, или при пуске под боль­
шой нагрузкой, когда трудно обеспечить хороший старт задани­
ем только начального напряжения и времени включения. При
достижении предела ограничения тока система плавного пуска
временно прекратит увеличение напряжения, пока ток не ста­
нет ниже заданного предела, после чего процесс увеличения на­
пряжения возобновится до достижения полного напряжения. Эта
функция имеется не во всех УПП.
Функция BOOST позволяет получить пусковой момент для
преодоления механического трения. Применяется, когда крутя­
щий момент при пониженном стартовом напряжении недоста­
точен для трогания вала с места, но основной разгон уже стар­
товавшего двигателя можно выполнить и от пониженного на­
пряжения. Кривая изменения напряжения на старте показана на
рисунке 11.10.
Возможные применения функции BOOST - дробилки, сме­
сители, измельчители. Первые 0,2 с (10 полных периодов) тири­
сторы полностью открыты, и двигатель ведет себя, как и при
прямом пуске, и нагружает сеть соответствующим образом.
254


77.3.Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры
Рис. 11.10. Приложение начального напряжения BOOST,
равного 100 % номинального напряжения двигателя
Короткая по времени «просадка» напряжения (не более 0,2 с)
в сети обычно не вызывает аварийных остановок других меха­
низмов. Эта функция также имеется не во всех УПП.
Простейшие двухфазные УПП с плавным торможением на
токи до 32 А собираются в пластиковом корпусе с креплением
на 35 мм О/TV-рейку. На передней панели находятся регулировки
времени пуска, времени торможения и начального напряжения,
клеммы питания, выхода на двигатель, логических входов для
подключения кнопок «Пуск» и «Стоп», а также клеммы выходов
сигналов ошибки и завершения процесса разгона. Более сложные
УПП позволяют устанавливать настройки и управлять процессом
с интерактивной передней панели или по сетевому протоколу,
реализуя, например, смену режимов пуска или последовательный
запуск двигателей разной мощности.
11.3 . Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры
Согласно ТКП 339—2011 при пусконаладочных испытаниях
аппаратов напряжением до 1000 В выполняют следующие опера­
ции: измерение сопротивления изоляции; испытание повышен­
ным напряжением промышленной частоты; проверку действия
максимальных, минимальных или независимых расцепителей ав­
томатических выключателей; проверку релейной аппаратуры.
Проверка состояния изоляции. Все электрические аппараты
напряжением до 1000 В перед вводом в эксплуатацию должны
пройти ревизию (осмотры) механической части и проверку состоя­
255


ния электрической изоляции. При этом сопротивление изоляции
проверяют мегомметром напряжением 500—1000 В, а электриче­
скую прочность изоляции — повышенным напряжением (1000 В)
переменного тока промышленной частоты в течение 1 мин. Вто­
ричные цепи управления, защиты, измерения, а также шины по­
стоянного тока и шины напряжения на щите управления (при
отъединенных цепях) при сдаче в эксплуатацию должны иметь
сопротивление изоляции не менее 10 МОм; для измерений ис­
пользуется мегомметр напряжением 500 В. Сопротивление изо­
ляции вторичных цепей с рабочим напряжением 60 В и менее
измеряется мегомметром напряжением 500 В, сопротивление
изоляции должно быть не менее 0,5 МОм.
Эксплуатация плавких предохранителей. К предохранителям
предъявляются следующие требования.
1. Времятоковая характеристика предохранителя должна про­
ходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике
защищаемого объекта.
2. При коротком замыкании предохранители должны рабо­
тать селективно.
3. Время срабатывания предохранителя при коротком за­
мыкании должно быть минимально возможным, особенно при
защите полупроводниковых приборов. Предохранители должны
работать с токоограничением.
4. Характеристики предохранителя должны быть стабильны­
ми. Разброс параметров из-за производственных отклонений не
должен нарушать защитные свойства предохранителя.
5. Замена сгоревшего предохранителя или плавкой вставки
не должна занимать много времени.
В электрических сетях плавкие предохранители применяют
при напряжении до 35 кВ. В частности, для защиты силовых
трансформаторов на подстанциях напряжением 35 кВ использу­
ют предохранители типа ПСН-35 .
В электрических сетях до 1 кВ применяются плавкие предо­
хранители следующих видов: с открытой плавкой вставкой се­
рии П; предохранители этой серии не имеют устройств, огра­
ничивающих объем дуги, выброс пламени и частиц расплавлен­
ного металла; с полузакрытым патроном серии СПО или ПТ;
патрон предохранителя этих серий открыт с одной или двух сто­
рон, что несколько ограничивает выбросы пламени и металла;
11. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
256


с закрытым патроном, в котором дуга гасится без выброса иони­
зированных газов; в предохранителях без наполнителя плавкая
вставка находится в заполненном воздухом патроне (серии Е27,
ЕЗЗ, ПР1, ПР2, ПРС), в предохранителях с наполнителем - в па­
троне, заполненном кварцевым песком (серии НПН, ПН2, ПНБ ,
ПРТ и др.) . Предохранители серий Е и ПРС пробочные.
Время срабатывания предохранителей (время расплавле­
ния вставки) находится в обратной зависимости от силы тока
(рис. 11.11). По ампер-секундной (времятоковой) характеристике
можно определить время срабатывания предохранителя в зависи­
мости от силы тока перегрузки.
11.3. Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры
Рис. 11.11. Ампер-секундная характеристика плавкой вставки
Для защиты силовых вентилей полупроводниковых преобра­
зователей средней и большой мощности при внешних и внутрен­
них коротких замыканиях широко применяются быстродейству­
ющие плавкие предохранители. Они состоят из контактных ножей
и плавкой вставки из серебряной фольги, помещенной в закры­
тый фарфоровый патрон. Плавкая вставка таких предохраните­
лей имеет узкие калиброванные перешейки, снабженные радиа­
торами из хорошо проводящего тепло керамического материала,
посредством которых тепло отводится к корпусу предохранителя.
Эти радиаторы служат также дугогасительными камерами с узкой
щелью, что значительно улучшает гашение дуги, возникающей
в области перешейка. Параллельно плавкой вставке установлен
сигнальный патрон, блинкер которого сигнализирует о расплав­
257


11. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
лении плавкой вставки, и, воздействуя на микровыключатель,
замыкает сигнальные контакты. В настоящее время полупровод­
никовые преобразователи оснащаются предохранителями серии
ПП57 и предназначаются для защиты преобразовательных агре­
гатов при внутренних коротких замыканиях переменного и по­
стоянного тока при напряжениях 220—2000 В на токи 100, 250,
400, 630 и 800 А. Быстродействующие предохранители могут
устанавливаться последовательно в цепи каждого вентиля, а в
реверсивных преобразователях с раздельным управлением одним
предохранителем защищаются вентили группы «Вперед» и груп­
пы «Назад».
Эксплуатация предохранителей всех типов. Эксплуатация
предохранителей сводится к контролю за состоянием и нагревом
контактных соединений и к замене перегоревших плавких вста­
вок (пробок). Замену предохранителей (пробок) можно произво­
дить без снятия напряжения с установки, но при обязательном
отключении нагрузки с защищаемой линии другим аппаратом.
Эту работу следует выполнять в защитных очках, стоя на ди­
электрическом коврике.
Патроны предохранителей следует извлекать с помощью изо­
ляционных клещей, специальной съемной ручки или рукой, за­
щищенной диэлектрической перчаткой. Запасные плавкие встав­
ки для предохранителей серии ПР при хранении окисляются,
поэтому перед установкой в патрон такую плавкую вставку сле­
дует очистить от окисления в тех местах, где она соприкасается
с ножом.
При эксплуатации необходимо следить, чтобы расстояния
между токоведущими частями предохранителей различных фаз
и заземленными частями электроустановки были не менее 12 мм
для 380 В и не менее 20 мм для 500 В. При длительной эксплуата­
ции предохранители изменяют свои характеристики - «стареют».
Поэтому их необходимо периодически заменять новыми. Обслу­
живание предохранителей сводится к контролю за состоянием
контактных соединений и к замене перегоревших плавких вста­
вок запасными заводского изготовления.
Замена предохранителя. Современные комбинированные ру­
бильники под предохранители обеспечивают безопасную заме­
ну предохранителя. Это получается за счет двойного отключе­
ния контактов как со стороны нагрузки, так и со стороны сети.
258


11.3. Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры
В таких рубильниках в выключенном положении на предохра­
нителе нет потенциала и до него можно дотрагиваться пальцами
(в соответствии с требованиями по электробезопасности необ­
ходимо убедиться в отсутствии напряжения индикатором на­
пряжения или другими средствами). При замене предохранителя
также можно использовать основные средства защиты, такие как
диэлектрический держатель предохранителя, диэлектрические
перчатки. При этом когда предохранитель снят с рубильника,
обеспечивается видимый разрыв электрической цепи.
Для безопасного обслуживания предохранителя типа ПН2 на
крышках патронов имеются Т-образные выступы, за которые па­
трон предохранителя при отсутствии нагрузки цепи может быть
вынут из контактных стоек специальной ручкой, пригодной для
любых патронов серии ПН2.
В процессе эксплуатации плавкие предохранители могут из­
менять свои характеристики из-за старения материала плавких
элементов. Особенно подвержены старению плавкие элементы
из меди на воздухе. Необходимо обращать внимание на контакт
плавкой вставки с держателем. При плохом контакте переходное
сопротивление контакта может достигать 50 % электрического
сопротивления плавкого элемента, из-за чего происходит пере­
грев предохранителя в номинальном режиме работы и уменьша­
ется срок его службы.
Эксплуатация автоматических выключателей. Автоматиче­
ские выключатели серий А-3700, ВА и их аналоги по роду мак­
симальной защиты имеют токоограничивающее и селективное
исполнение. Расцепители токовой защиты для токоограничиваю­
щих выключателей выполняют на полупроводниковых, биметал­
лических и электромагнитных элементах, для селективных вы­
ключателей —на полупроводниковых элементах. Кроме того, вы­
ключатель может иметь расцепитель минимального напряжения
и независимый отключающий расцепитель для дистанционного
отключения.
Эксплуатация автоматических выключателей заключается в
проведении технических уходов и текущих ремонтов. После ре­
монта производятся испытания автоматического выключателя.
При проверке и испытании автоматических выключателей вы­
полняют следующее: внешний осмотр, измерение сопротивления
изоляции и ее испытание напряжением промышленной частоты,
259


11. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
проверку действия минимальных, максимальных или независи­
мых расцепителей.
При внешнем состоянии проверяют соответствие установлен­
ных автоматических выключателей параметрам сети; отсутствие
внешних повреждений и наличие пломб на блоках полупровод­
никовых расцепителей. Сопротивление изоляции проверяют ме­
гомметром напряжением 1000 В. Испытание расцепителей авто­
матических выключателей производится на специальных стен­
дах, обеспечивающих необходимые токи испытаний.
На рисунке 11.12 представлена принципиальная электрическая
схема одного из вариантов стенда. Автотрансформатор TV1 (напри­
мер, РНО-250-10) предназначен для регулирования напряжения на
первичной обмотке разделительного трансформатора TV2.
-220В
260
Рис. 11.12. Принципиальная электрическая схема стенда
для испытания и наладки автоматических выключателей


11.3. Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры
Выход трансформатора TV2 включен через трансформатор
тока ТА (УТТ-1). Трансформатор тока ТА имеет зажимы для вы­
бора требуемого диапазона токов: 15, 50, 150, 600 А. Диапазон
токов изменяется при помощи перемычки «а—б».
В цепи «Наладка» включен вспомогательный автоматический
выключатель QF2, который не должен срабатывать при испыта­
тельных токах. В цепи «Испытание» включены последовательно
выключатель-разъединитель QS (ВН-32, 100 А) и испытуемый
автоматический выключатель QF3. Автоматический выключа­
тель QF\ (ВМ-40 , /н = 32 А, тип расцепителя D) предназначен
для включения стенда в однофазную сеть 220 В. Вольтметр PV
используется для контроля выходного напряжения. Для автома­
тического включения и отключения секундомера РТ служитреле
тока КА (типа РТ40). При испытаниях включают QF3 (разъеди­
нитель QS отключен). Включают QF2. Автотрансформатором
TV\ выставляют требуемый испытательный ток, затем отключа­
ют QF2 и включают QS. Срабатывает токовое реле КА и включает
секундомер РТ.
При срабатывании расцепителя автоматического выключате­
ля QF3 ток во вторичной цепи прерывается, отключаются реле
КА и секундомер РТ. Расцепители автоматического выключателя
сначала испытываются пофазно, а потом при последовательном
соединении всех элементов. При пофазной проверке сначала ис­
пытывается тепловой расцепитель.
Кратность тока перегрузки выбирают по защитной харак­
теристике автоматического выключателя (обычно 1,3/нон
и
2,6/
). Затем увеличивают перегрузку до значения тока отсеч-
ки и проверяют срабатывание электромагнитного расцепителя.
Согласно ТКП 339—2011, проверка действия автоматических
выключателей включает в себя:
• проверку сопротивления изоляции. Проводится у выклю­
чателей на номинальный ток 400 А и более. Значение сопротив­
ления изоляции не менее 1 МОм;
• проверку действия расцепителей. Проверяется действие
расцепителя мгновенного действия. Выключатель должен сраба­
тывать при кратности тока не более 1,1 верхнего значения тока
срабатывания выключателя, указанного изготовителем.
В электроустановках, выполненных по требованиям ТКП 45-
4.04 -149-2009 (разд. 6), проверяются все вводные и секционные
261


11. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
выключатели, выключатели цепей аварийного освещения, по­
жарной сигнализации и автоматического пожаротушения, а так­
же не менее 2 % выключателей распределительных и групповых
сетей. В других электроустановках испытываются все вводные и
секционные выключатели, выключатели цепей аварийного осве­
щения, пожарной сигнализации и автоматического пожаротуше­
ния, а также не менее 1 % остальных выключателей.
Эксплуатация электромагнитных пускателей и контакторов.
Электромагнитные пускатели (рис. 38, вклейка) предназначены
главным образом для дистанционного управления трехфазными
асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым рото­
ром, а именно: для пуска непосредственным подключением к
сети и остановки (отключения) электродвигателя (нереверсив­
ные пускатели); для пуска, остановки и реверса электродвигателя
(реверсивные пускатели). Кроме того, пускатели в исполнении с
электротепловыми реле осуществляют также защиту электродви­
гателей от перегрузок недопустимой продолжительности. Элек­
тромагнитные пускатели открытого исполнения предназначены
для установки на панелях, в закрытых шкафах и других местах,
защищенных от попадания пыли и посторонних предметов.
При наладке электромагнитных пускателей проводят внеш­
ний осмотр, проверяют изоляцию токоведущих частей, измеряют
сопротивление катушек постоянному току, регулируют механи­
ческую часть, проверяют и настраивают пускатель под током.
При внешнем осмотре проверяют соответствие аппарата и его
катушек проекту, состояние главных и блокировочных контактов
и их пружин, гибких соединений, дугогасительных камер и т. п.
Сопротивление изоляции катушек и контактов измеряют мегом­
метром напряжением 500—1000 В. Сопротивление изоляции ка­
тушек пускателей должно быть не ниже 0,5 МОм.
Сопротивление катушек постоянному току достаточно из­
мерять с погрешностью 2-3 %. Такие измерения могут быть вы­
полнены омметром.
При пусконаладочных испытаниях проверка механической
части обычно сводится к затяжке болтов; проверке установки
и плотности прилегания якоря к ярму; затяжке болтов, крепя­
щих силовые контакты и выводы к ним; регулировке растворов и
провалов главных контактов и одновременности их замыкания;
проверке нажатия контактов; замене контактных пружин; затяж­
262


/1.3. Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры
ке болтов и гаек системы блок-контактов; проверке центровки
блок-контактов, регулировке их зазоров, проверке и (при необ­
ходимости) замене пружин на пальцах блок-контактов; проверке
отсутствия затирания между контактами и дугогасительными ка­
мерами; проверке крепления катушки; зачистке рабочих поверх­
ностей главных и блокировочных контактов.
Плотное прилегание якоря к ярму дает возможность избе­
жать вибрации (гудения) и связанного с ней повышенного износа
аппарата. Проверку осуществляют щупом толщиной 0,05 мм.
Падение напряжения на контактах магнитного пускателя не
должно превышать 70 мВ при номинальном токе 50 А.
При проверке и настройке аппаратов под током измеряют на­
пряжение втягивания и отпускания. Минимальное напряжение на
зажимах втягивающей катушки, при котором пускатель включает­
ся надежно, должно быть не выше 85 % номинального. Напряже­
ние отпускания измеряют также для оценки надежности удержа­
ния пускателя при снижении напряжения в питающей сети.
Электротепловые реле. В электроустановках наибольшее рас­
пространение имеют трехполюсные реле РТЛ, РТТ. Преимуще­
ства этих реле заключаются в следующем: ускоренное срабаты­
вание при обрыве одной из фаз; температурная компенсация;
регулировка тока несрабатывания; наличие контакта для размы­
каний цепи катушки контактора и включения сигнализации.
Регулировка электротепловых реле. Тепловые реле следу­
ет проверять и при необходимости регулировать при первой
установке, замене нагревательных элементов, при нормальной
эксплуатации - 1 раз в два-три года. Через нагревательный
элемент пропускают ток пониженного напряжения, имитируя та­
ким образом реальную нагрузку, и по секундомеру определяют
время срабатывания реле. Изменяя величину тока, можно по­
лучить времятоковую защитную характеристику и сопоставить
ее с требуемой.
Испытания реле нагрузочным током проводят на испыта­
тельном стенде.
Эксплуатация устройств защитного отключения (УЗО). Не­
обходимость выполнения рекомендаций по установке УЗО опре­
деляется проектной организацией по условиям обеспечения
электро- и пожаробезопасности с учетом требований заказчика.
В зоне действия УЗО нулевой рабочий проводник не должен
263


иметь соединений с заземленными элементами и нулевым за­
щитным проводником.
Во всех случаях УЗО должно обеспечивать надежную ком­
мутацию цепей нагрузки с учетом возможных перегрузок. Не до­
пускается использование УЗО в групповых линиях, не имеющих
защиты от сверхтоков, без дополнительного аппарата, который
обеспечивает эту защиту.
Запрещается установка УЗО для электроприемников, от­
ключение которых может привести к ситуациям, опасным для
потребителей (отключение пожарной сигнализации и других
устройств).
Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО
должен быть не менее чем в 3 раза больше суммарной величины
тока утечки защищаемой сети с учетом подключенных стацио­
нарных и переносных электроприемников в нормальном режиме
работы. Для электроприемников с номинальным током, превы­
шающим 32 А, при отсутствии данных о токе утечки электро­
приемников величину его следует принимать из расчета 0,4 мА
на 1 А тока нагрузки, а величину тока утечки сети —из расчета
10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Уставку УЗО для каж­
дого случая применения следует выбирать с учетом фактического
значения отключающего дифференциального тока УЗО, которое
должно находиться в диапазоне от половины до целого значения
номинального отключающего тока.
Монтаж и эксплуатация устройств защитного отключения,
управляемых дифференциальным током. При монтаже УЗО необ­
ходимо правильно выполнить разделение нулевого рабочего (N) и
нулевого защитного (РЕ) проводников в зоне защиты УЗО. Нуле­
вой рабочий проводник не должен иметь электрического контак­
та с заземленными элементами установки. Необходимо обращать
внимание на то, чтобы после УЗО нулевые проводники двух ли­
ний имели отдельные клеммы для нулевого проводника. В про­
цессе эксплуатации ежемесячно следует проверять работоспособ­
ность (исправность) УЗО нажатием кнопки «Тест». Проверка рабо­
ты УЗО производится по рекомендациям ГОСТ Р 50571.16—99.
Методика определения порога срабатывания УЗО по дифферен­
циальному отключающему току.
1.
Отключить от установленного в электроустановке УЗО цепь
нагрузки с помощью двухполюсного автоматического выключате­
ля. Если в электроустановке применен однополюсный автомати­
1J. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
264


11.3. Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры
ческий выключатель, при выполнении данного измерения необхо­
димо отсоединить и нулевой рабочий проводник (для исключения
влияния тока утечки с нулевого рабочего проводника).
2. Подключить с помощью гибких проводников к указанным
на схеме клеммам УЗО измерительную цепь с переменным рези­
стором и миллиамперметром. Переменный резистор первоначально
должен находиться в положении максимального сопротивления.
3. Плавно снижая сопротивление резистора, зафиксировать
показание миллиамперметра в момент срабатывания УЗО. Зафик­
сированное значение тока является отключающим дифференци­
альным током данного экземпляра УЗО, которое согласно тре­
бованиям стандартов должно находиться в диапазоне 0,5/А -f- /А.
Если значение /А выходит за границы данного диапазона, УЗО
подлежит замене.
Устройства защитного отключения, применяемые в электро­
установках, должны иметь сертификат соответствия с указани­
ем срока его действия (обычно выдается на 3 года), технический
паспорт, руководство по эксплуатации с указанием технических
параметров, гарантийное обязательство.
Результаты контроля УЗО в составе электроустановки за­
носятся в протокол испытаний УЗО. В протоколе указываются
технические параметры применяемого УЗО, результаты проверки
правильности установки УЗО в схеме электроустановки, резуль­
таты проверки правильности монтажа, проверка работоспособ­
ности УЗО. Применяемые типы УЗО функционально должны
предусматривать возможность проверки работоспособности.
Эксплуатация устройств защиты от перенапряжений в элек­
троустановках с напряжением до 1000 В. Перенапряжением в
электротехническом устройстве называется напряжение между
двумя точками электротехнического устройства, значение кото­
рого превышает наибольшее рабочее значение напряжения. Пе­
ренапряжения опасны тем, что могут привести к электрическому
пробою изоляции и возникновению тока КЗ.
Перенапряжения делятся на две группы: импульсные и вре­
менные.
Импульсное перенапряжете - это резкое увеличение напряжения
в точке электрической сети, вслед за которым напряжение восста­
навливается до первоначального или близкого к нему уровня. И м ­
пульсное перенапряжение длится кратковременно, до 0,005 с (5 мс).
Временное перенапряжение — повышение напряжения в элек­
трической сети выше 110 % номинального напряжения продол­
265


жительностью более 10 мс, возникающее в системе электроснаб­
жения при коммутации или коротких замыканиях.
Средства защиты электроустановок зданий от импульсных
перенапряжений — разрядники различных типов и оксидно­
цинковые варисторы.
По определению ГОСТ Р 51992—2002 устройство защиты от
импульсных перенапряжений (УЗИП) - это устройство, которое
предназначено для ограничения переходных перенапряжений и
для отвода импульсов тока. Это устройство содержит, по крайней
мере, один нелинейный элемент.
Различают УЗИП коммутирующего, ограничивающего и ком­
бинированного типов. УЗИП коммутирующего типа в отсутствие
перенапряжения сохраняет высокое полное сопротивление, но
может мгновенно изменять его на низкое сопротивление в от­
вет на скачок напряжения. К ним относятся воздушные и газо­
вые разрядники. Их часто называют молниеразрядниками или
разрядниками грозовой защиты. УЗИП ограничивающего типа в
отсутствие перенапряжения сохраняет высокое полное сопротив­
ление, но постепенно снижает его с возрастанием волны тока и
напряжения. К ним относятся варисторы и диодные разрядники.
Такие УЗИП иногда называются ограничителями напряжения.
Электрические схемы УЗИП приведены на рисунке 11.13.
?/. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
"1“1°1
"I'“l “I "1
XXX XXXX
!>
1»
т
1»
1»
т
н
ш
и
и
у
т
ЧГ
X
Рис. 11.13. Электрические схемы УЗИП типа ОПС1:
/ - встроенное тепловое инерционное устройство расцепления;
2 - варистор; 3 - сменный защитный модуль
Вариант включения УЗИП для защиты электрооборудования
от импульсных перенапряжений в шкафу вводно-распредели­
тельного устройства (ВРУ) приведен на рисунке 11.14.
266


L
C
6
3
11.3. Эксплуатаций пусковой и защитной аппаратуры
267
Р
и
с
.
1
1
.
1
4
.
В
а
р
и
а
н
т
в
к
л
ю
ч
е
н
и
я
У
З
И
П
в
с
е
т
и
T
N
-
C
-
S
:
Г
З
Ш
-
г
л
а
в
н
а
я
з
а
з
е
м
л
я
ю
щ
а
я
ш
и
н
а
;
Л
З
Ш
-
л
о
к
а
л
ь
н
а
я
з
а
з
е
м
л
я
ю
щ
а
я
ш
и
н
а


Применение и выбор УЗИП. Применение УЗИП требуется в
следующих случаях:
• если электроустановка получает питание по воздушной ли­
нии, число грозовых дней в году не превышает 25, но возможна
повышенная опасность или повышенный риск, например элек­
троустановки взрывоопасных или пожароопасных помещений;
• если электроустановка получает питание по воздушной ли­
нии или включает в себя наружную проводку, а число грозовых
дней в году превышает 25. При воздушном вводе в жилые и об­
щественные здания установка УЗИП является обязательной.
Применение УЗИП не требуется, если электроустановка по­
лучает питание по кабелю, проложенному в земле, или по кабе­
лю, броня которого не заземлена, а импульсное выдерживаемое
напряжение электрооборудования не меньше допустимого для
соответствующей категории.
Цель выбора УЗИП: обеспечить максимальные условия защи­
ты изоляции электроустановки и предохранить УЗИП от аварий­
ных режимов.
Перед выбором УЗИП необходимо иметь представление о
трех группах параметров: о свойствах защищаемого объекта; об
электрической сети; об условиях окружающей среды.
Необходимо знать следующие характеристики защищаемого
объекта: тип защищаемой электроустановки; способы включе­
ния ее в сеть; номинальное испытательное напряжение изоляции
электроустановки; ожидаемые уровни токов молнии.
Требования к установке и монтажу УЗИП. Устройство уста­
навливают как можно ближе к вводу питающей сети, во вводном
устройстве в здание или в квартирном щитке индивидуального
жилого дома.
В подсистеме TN-C -S УЗИП класса I должны быть установ­
лены на вводе между каждым фазным проводником и проводни­
ком PEN, а УЗИП класса II —между фазой и проводником РЕ, а
также между проводниками РЕ и N.
В подсистеме TN-S УЗИП должны быть установлены между
каждым фазным проводником и главной заземляющей шиной
или главным заземляющим зажимом (выбирают самое короткое
расстояние), а также между нулевым рабочим и нулевым защи­
щенным проводниками, идущими к нагрузке. Они не должны
приближаться к входным проводникам или РЕ-проводникам.
J1. Техническое обслуживание и ремонт пускозащитной аппаратуры
268


Проверка и диагностика УЗИП при эксплуатации. В процессе
эксплуатации необходимо внешним осмотром проверять отсут­
ствие повреждений УЗИП, проводить контроль встроенных ин­
дикаторов состояния (при их наличии) и разъединителей УЗИП,
заменять неисправные УЗИП.
Текущие проверки УЗИП в объеме, указанном изготовите­
лем, должны проводиться при каждом выявлении срабатывания
разъединителей УЗИП, но не реже 1 раза в год.
Периодические проверки УЗИП (не реже 1 раза в 6 лет)
должны проводиться в объеме, установленном в Правилах техни­
ческой эксплуатации электроустановок потребителей для разряд­
ников и ограничителей перенапряжения, с учетом информации
изготовителей УЗИП.
Сигнализация о том, что УЗИП вышло из строя и больше не
осуществляет функцию защиты от импульсных перенапряжений,
должна обеспечиваться или встроенным индикатором состояния
УЗИП, или разъединителем УЗИП, например предохранителем
либо встроенным терморазъединителем.
При интенсивных грозах, когда может произойти несколь­
ко ударов молнии непосредственно в защищаемый объект или
вблизи от него, возникает вероятность повреждения УЗИП. Они
подвержены так называемому старению (деградации), т. е. по­
степенной потере своих способностей ограничивать импульсные
перенапряжения. Интенсивнее всего процесс старения протекает
при повторяющихся грозовых ударах в течение короткого проме­
ж утка времени в несколько секунд или минут, когда амплитуды
импульсных токов достигают предельных максимальных пара­
метров.
11.3. Эксплуатация пусковой и защ итной аппаратуры
Контрольные вопросы и залания
оооооооооооооооооооооооооо^^
1. Перечислите основные аппараты, используемые для управления
электроприводами.
2. Как устроен электромагнитный контактор?
3. Для каких целей применяются путевые и конечные выключатели?
Опишите их устройство и принцип действия.
4. Перечислите основные аппараты защиты от перегрузок и коротких
замыканий.
5. Как устроен воздушный автоматический выключатель?
269


11. Техническое обслуживание иремонт пускозащитной аппаратуры
6. Объясните работу электротеплового реле.
7. Как выбрать электромагнитный расцепитель автоматического вы­
ключателя?
8. Как определить номинальный ток нагревательного элемента элек­
тротеплового реле?
Я Объясните работу схемы управления асинхронным электродвигате­
лем (реверсивной и нереверсивной).
10. Расскажите о назначении и принципе действия устройств плавно­
го пуска электродвигателей.
11. Назовите основные виды работ при техническом обслуживании
плавких предохранителей, автоматических выключателей, электро­
магнитных пускателей и контакторов.
12. Объясните правила монтажа и технического обслуживания
устройств защитного отключения (УЗО).
13. Для каких целей применяются устройства защиты о т перенапря­
жений (УЗИП)? Изложите классификацию УЗИП.
14. Расскажите о правилах эксплуатации УЗИП.
270


12. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
оо©сх» оооооооооооооо©ооооо©ооооооооо<х>оооофооооооооооо©ооооо
12.1 . Основные типы электродвигателей, генераторов,
их конструктивные особенности
По назначению электрические машины делят на следующие
виды:
• электромашинные генераторы, которые преобразуют меха­
ническую энергию в электрическую. На электростанциях гене­
раторы приводятся в движение паровыми, газовыми и гидравли­
ческими турбинами, а на транспортных средствах - с помощью
двигателей внутреннего сгорания и газовых турбин;
•электрические двигатели, преобразующие электрическую
энергию в механическую. Они приводят в движение различные
машины и механизмы и являются главной частью электрическо­
го привода.
Породу тока электрические машины делят на машины пере­
менного и постоянного тока. Машины переменного тока в зави­
симости от принципа действия делят на асинхронные, синхрон­
ные и коллекторные (универсальные). Машины постоянного
тока разделяются на коллекторные, с возбуждением от постоян­
ных магнитов, шаговые, вентильные.
Асинхронные машины являются наиболее распространенными
электродвигателями переменного тока. Они могут быть трех- и
однофазными. В системах автоматического управления широко
применяют одно- и двухфазные управляемые асинхронные дви­
гатели, асинхронные тахогенераторы, а также сельсины.
Синхронные машины используют в качестве генераторов пере­
менного тока промышленной частоты на электрических станци-
271


12. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменною тока
<'О<>ОС9Фе<»С6Оед4<<<<<~><>«О<>О««ОО<?ФОО<><К>О«ООООООООС<>«ООЭДОО<>ОО<>О<К><>ООООС><>09ООО6«ООООООО<>О<>С«<>ОО<Х}ОвО1>ООС>ОС>0ОС-М>ОФ<Ю(>ЭС<><'ООООООООО^
ях и генераторов повышенной частоты в автономных источниках
питания (на самолетах, кораблях, большегрузных автомобилях).
Синхронные электродвигатели применяют в мощных электро­
приводах и в устройствах автоматики.
Коллекторные машины переменного тока в настоящее время
применяются главным образом в электробытовых приборах и в
электроинструментах.
Машины постоянного тока используют как генераторы и элек­
тродвигатели в регулируемом электроприводе станков, в системах
электростартерного пуска автомобилей и тракторов, а также как
приводные на электротранспорте.
Общий вид основных электрических машин представлен на
рисунке 39 (вклейка).
Асинхронные двигатели по конструкции бывают двух основ­
ных типов: с короткозамкнутым и с фазным ротором; их также
называют двигателями с контактными кольцами.
Двигатель с короткозамкнутым ротором состоит из следую­
щих основных узлов: статора, ротора, переднего и заднего под­
шипниковых щитов, вентилятора, коробки выводов.
Принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя.
Общий вид и конструкция асинхронного электродвигателя (АД)
с короткозамкнутым ротором представлен на рисунке 12.1.
Рис. 12.1. Трехфазный асинхронный электродвигатель
с короткозамкнутой обмоткой ротора: 1 - статор; 2 —обмотка
статора; 3 —ротор; 4 - магнитопровод статора; 5 —выходной вал
В статорной обмотке, включенной в трехфазную сеть, воз­
никает вращающееся магнитное поле. Оно пересекает обмот-
272


12.1. Основные типы электродвигателей, генераторов, их конструктивные особенности
<кх хх, о«о<и)&>о<>&ьо<><1<><>оо«ъ&>&и>о<><><&)0<>оео<>оеоо<>оооь<>&>01>оео<жоаоо<><><) <><>о<>ь<><><>оеоо9<><ж
ку ротора, замкнутую накоротко или на пусковой реостат (для
электродвигателя с фазным ротором), и наводит в ней электро­
движущую силу (ЭДС) и ток. Взаимодействие тока ротора с вра­
щающимся полем обмотки статора вынуждает ротор вращаться
по направлению вращения поля. Частота вращения ротора АД
всегда меньше частоты вращения поля статора. Чтобы изменить
направление вращения ротора, надо изменить направление вра­
щения магнитного поля статора. Для этого достаточно поменять
местами два любых провода, соединяющих обмотку статора с
питающей сетью.
Указанные в паспортной табличке двигателя напряжения
(220/380 В) показывают, что двигатель может быть включен в
сеть как с линейным напряжением 220 В, так и 380 В. При этом
обмотки фаз статора могут быть соединены между собой либо
треугольником, либо звездой — в зависимости от напряжения
сети. Статоры большинства двигателей переменного тока имеют
шесть выводов, соответствующих началам и концам фазных об­
моток (рис. 12.2).
V2U2W2
piin
и\ \wy VI
1/ SJ
у.jYA..о
а
Y
W2U2V2
Рис. 12.2. Схемы соединения обмоток статора асинхронного
двигателя: а —треугольником; б — звездой
По стандарту они обозначаются так, как показано в таблице.
Обозначение выводов обмоток статора
Стандарт
ГОСТ 183-74
ГОСТ 2.709-89
Фазы
I
II
III
1
И
111
Начала
С1
С2
сз
U1
VI
W1
Концы
С4
С5
С6
U2
V2
W2
273


Магнитопровод набирается из листов, штампованных из
электротехнической стали и изолированных между собой ок­
сидной пленкой. Магнитопровод статора закрепляется в корпусе
электрической машины. Ротор также собирают из листов элек­
тротехнической стали. В короткозамкнутых роторах применяют
полузакрытые или закрытые пазы овальной, прямоугольной или
фигурной формы. Сердечник (магнитопровод) напрессовывает­
ся на вал электродвигателя. Обмотка ротора выполняется в виде
«беличьей клетки», она является короткозамкнутой и никаких
выводов не имеет.
«Беличья клетка» состоит из медных или алюминиевых стерж­
ней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами (рис. 12.3).
Стержни обмотки вставляют в пазы сердечника ротора без изо­
ляции. В двигателях до 100 кВт обмотка ротора выполняется за­
ливкой пазов расплавленным алюминием. Одновременно зали­
ваются и замыкающие кольца с вентиляционными крыльями,
которые необходимы для лучшего охлаждения двигателя. В за­
мыкающих кольцах с обеих сторон сердечника ротора располо­
жены пазы для крепления балансировочных грузов.
12. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменного тока
Рис. 12.3. Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя
с алюминиевой литой клеткой: 1 —вал; 2 —торцовые замыкающие
кольца; 3 - вентиляционные лопатки; 4 - стержень; 5 - сердечник
В подшипниковых щитах имеются центральные отверстия
для размещения роликового (со стороны выводного конца вала)
и шарикового (с другой стороны) подшипников. В двигателях
малой мощности устанавливают два шариковых подшипника.
На станине сделано отверстие с резьбой, в которое закручивают
болт для соединения шины заземления. На конце вала находится
шпонка для крепления полумуфты.
274


12.1. Основные типыэлектродвигателей, генераторов, их конструктивные особенности
Охлаждение двигателя осуществляется вентилятором, уста­
новленным снаружи на конце вала, и вентиляционными лопат­
ками (крыльями), отбрасывающими воздух на лобовые части об­
мотки статора. Поток воздуха направляется кожухом вдоль внеш­
ней поверхности станины с ребрами. В верхней части станины
закручен рым-болт, предназначенный для подъема и монтажа
двигателя. Станину крепят к фундаменту с помощью лап, кото­
рые имеют отверстия под крепежные болты.
В двигателях с фазным ротором обмотка статора выпол­
нена так же, как и в двигателях с короткозамкнутым ротором
(рис. 12.4). Ротор имеет трехфазную обмотку 2 с тем же числом
полюсов. Обмотка ротора выполняется по типу трехфазной об­
мотки статора. Обмотки ротора обычно соединяются в звезду.
Три свободных вывода обмотки припаиваются к трем контакт­
ным кольцам 3, которые крепятся на валу. Кольца изолированы
между собой и от вала. Медно-графитовые щетки с помощью
держателей закреплены на подшипниковом щите. К щеткам при­
соединяется пусковой реостат, который применяют для увели­
чения пускового момента и уменьшения пускового тока, а также
для регулирования скорости.
3
2
Рис. 12.4. Фазный ротор асинхронного электродвигателя:
1 - сердечник; 2 - обмотка; 3 - кольца
Синхронные электродвигатели используют для привода ком­
прессоров, насосов, мельниц и т. п . Двигатели, которые работают
без Нагрузки на валу, применяют в качестве источника реактивной
мощности; и х называю т синхронными компенсаторами.
В автоматике используют синхронные электродвигатели
мощностью от долей ватта до нескольких сотен ватт. Характерной
особенностью синхронных электродвигателей является то, что в
установившемся режиме работы скорость ротора равна угловой
скорости магнитного поля.
275


Синхронный электродвигатель имеет две обмотки. Одна из
них (обмотка возбуждения) подключается к источнику постоян­
ного тока и создает основное магнитное поле машины. Вторая
является обмоткой якоря и состоит из одной, двух или трех фаз.
Обмоткой якоря называется обмотка, в которой происходит
преобразование энергии. Она может располагаться на статоре
(неподвижной части машины) или на роторе (вращающейся ча­
сти). Наиболее распространены трехфазные обмотки якоря. В об­
мотке якоря индуцируется основная ЭДС машины.
Принцип работы синхронного генератора. При враще­
нии ротора магнитное поле, создаваемое обмоткой возбужде­
ния, будет пересекать проводники обмотки статора, которая
выполнена аналогично трехфазной обмотке статора асинхронного
электродвигателя. Если обмотка статора подключена к нагрузке,
то в проводниках будут протекать токи, которые создадут
вращающееся магнитное поле статора. Скорость его вращения
будет равна скорости вращения ротора. Поэтому машину
называют синхронной.
В синхронном электродвигателе трехфазная обмотка статора
подключается к трехфазной питающей сети. Врезультате образуется
вращающееся магнитное поле статора. Если ротор разогнать до
скорости вращения магнитного поля статора (это выполняется с
помощью асинхронного пуска синхронного электродвигателя), то
магнитные полюсы обмотки статора будут притягивать полюсы
противоположной полярности обмотки ротора. В результате такого
магнитного сцепления ротор синхронного электродвигателя
вращается с той же скоростью, что и магнитное поле статора.
Сердечник статора синхронной машины состоит из отдель­
ных пластин электротехнической стали. На внутренней поверх­
ности статора имеются пазы для укладки обмотки якоря. Сер­
дечник закрепляется в станине (корпусе) статора. В пазы стато­
ра, которые обычно имеют прямоугольное сечение, укладывают
двухслойные петлевые обмотки, а в крупных машинах - одно-
витковые стержневые волновые обмотки.
По исполнению ротора синхронные машины разделяют на
явнополюсные и неявнополюсные. Явнополюсныйротор синхрон­
ной машины (рис. 12.5) имеет выступающие полюсы, сердечник
которых в машинах большой мощности набирают из пластин
конструкционной стали толщиной 0,5—1,0 мм. В машинах ке-
12. Техническое обслуж ивание и ре м онт электрических машин постоянного и перем енного тока
276


12.1. Основные типы электродвигателей, генераторов, их конструктивные особенности
Рис. 12.5. Явнополюсный ротор синхронной машины:
1 —ротор с полюсами и катушками; 2 —полюс с пусковой
(демпферной) обмоткой; 3 —обмотка возбуждения полюса
Явнополюсные роторы применяют в машинах большой мощ­
ности с относительно низкой частотой вращения, а значит, с
большим числом полюсов.
Неявнополюсные роторы используют в синхронных машинах
большой мощности с частотой вращения 3000, 1500 об/мин, на­
пример в синхронных турбогенераторах, а также в быстроходных
синхронных двигателях, которые применяются, в частности, для
привода турбокомпрессоров.
Большинство синхронных машин имеет электромагнит­
ное возбуждение. Источником постоянного тока для обмот­
ки возбуждения являются специальные системы возбуждения:
электромашинная или вентильная. В системе возбуждения ис­
пользуется специальный генератор постоянного тока (возбуди­
тель), мощность которого составляет 0,3 -3 % мощности син­
хронной машины. Возбудитель обычно соединяется с валом
синхронной машины. Вентильные системы возбуждения имеют
три разновидности: с самовозбуждением, с независимым возбуж­
дением и с бесщеточным возбуждением.
В настоящее время широко применяются синхронные ма­
шины с постоянными магнитами: микродвигатели, генераторы
и двигатели малой мощности, тахогенераторы. В этих машинах
277


12, Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменного тока
вместо обмотки возбуждения используют постоянные магниты,
которые в большинстве случаев располагают на роторе. Кон­
струкция статора остается неизменной. В синхронных двигате­
лях, кроме постоянных магнитов, на роторе размещают пуско­
вую короткозамкнутую обмотку.
Электрические машины постоянного тока. Такие машины
применяются в регулируемых по скорости или моменту элек­
троприводах. Они изготовляются мощностью от долей ватта до
12 МВт с напряжением питания до 1500 В. Частота вращения
может изменяться в широких пределах —от нескольких оборотов
до нескольких тысяч оборотов в минуту.
Электрическая машина постоянного тока содержит статор,
якорь, коллектор, щеткодержатель и подшипниковые щиты
(рис. 12.6). Статор состоит из станины (корпуса), главных и доба­
вочных полюсов, которые имеют обмотки возбуждения. Эту не­
подвижную часть машины иногда называют индуктором. Главное
его назначение —создание магнитного потока. Станина изготов­
ляется из стали, к ней болтами крепятся главные и добавочные
полюсы, а также подшипниковые щиты. Сверху на станине име­
ются кольца для транспортирования, снизу —лапы для крепле­
ния машины к фундаменту. Главные полюсы машины набира­
ются из листов электротехнической стали толщиной 0,5—1,0 мм
(с целью уменьшить потери, которые возникают из-за пульсаций
магнитного поля полюсов в воздушном зазоре). Стальные ли­
сты сердечника полюса спрессованы и скреплены заклепками.
На сердечнике расположена обмотка возбуждения, по которой
проходит ток, создавая магнитный поток. Обмотка возбуждения
наматывается на металлический каркас, оклеенный электрокар­
тоном (в больших машинах), или размещается на изолирован­
ном электрокартоном сердечнике (малые машины). Для лучшего
охлаждения катушку делят на несколько частей, между кото­
рыми оставляют вентиляционные каналы. Добавочные полюсы
устанавливаются между главными. Они служат для улучшения
коммутации. Их обмотки включаются последовательно в цепь
якоря, поэтому проводники обмотки имеют большое сечение.
Якорь машины постоянного тока состоит из вала, сердечника,
обмотки и коллектора. Сердечник якоря собирается из штампо­
ванных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм и
спрессовывается с обеих сторон с помощью нажимных шайб.
278


12.1. Основные типы электродвигателей, генераторов, их конструктивные особенности
Рис. 12.6. М ашина постоянного тока: / - вал; 2 - передний
подшипниковый щит; 3 - коллектор; 4 - щеткодержатель;
5 - сердечник якоря с обмоткой; 6 —сердечник главного полюса;
7 - полюсная катушка; 8 —станина; 9 - задний подшипниковый
щит; 10 —вентилятор; 11 —лапы; 12 —подшипник
Обмотка якоря изготовляется из медных проводов круглого
или прямоугольного сечения в виде заранее выполненных сек­
ций. Коллектор машины постоянного тока собирается из пла­
стин холоднокатаной меди. Пластины изолируют одну от другой
прокладками из коллекторного миканита толщиной 0,5 -1 ,0 мм.
Щеточный аппарат состоит из траверсы, щеточных пальцев
(болтов), щеткодержателей и щеток. Траверса предназначена для
крепления на ней щеточных пальцев щеткодержателей, образую­
щих электрическую цепь.
Разработаны и применяются современные электродвигате­
ли постоянного тока, в которых коллектор со щетками заменен
полупроводниковым коммутатором, управляемым от сигналов
датчика положения ротора. Такие двигатели называются бескон­
тактными двигателями постоянного тока. Разнообразные кон­
струкции таких двигателей чаще всего объединяют под общим
названием «вентильные электродвигатели*.
Генераторы постоянного тока применяют в качестве возбуди­
телей синхронных машин, сварочных генераторов, для питания
гальванических ванн и двигателей постоянного тока, зарядки
аккумуляторов. Электродвигатели постоянного тока использу­
ют для электрической тяги, в подъемно-крановых установках,
279


12. Техническое обспуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменного тока
металлургической, бумажной промышленности и в других от­
раслях, где требуется плавное и точное регулирование скорости
и вращающего момента в широких пределах.
12.2 . Техническое обслуживание и ремонт
электрических машин
Типовой объем работ по техническому обслуживанию включает:
• ежедневный надзор за выполнением правил эксплуата­
ции в соответствии с инструкцией завода-поставщика (контроль
нагрузки, температуры отдельных узлов электрической машины,
температуры охлаждающей среды при замкнутой системе охлаж­
дения, контроль наличия смазочного материала в подшипниках,
посторонних шумов и вибраций контактных колец и др.);
• ежедневную проверку исправности заземления;
• мелкий ремонт, который выполняется во время перерывов
в работе основного технологического оборудования и не тре­
бует специальной остановки электрических машин (подтяжка
контактов и креплений, замена щеток, регулирование траверс,
подрегулирование пускорегулировочной аппаратуры и системы
защиты, чистка доступных частей машины и т. д.);
• участие в приемо-сдаточных испытаниях после монтажа и
наладки электрических машин и систем их защиты и управления;
• п лановые осмотры машин по утвержденному главным
энергетиком графику с заполнением карты осмотра.
Типовой объем работ при текущем ремонте содержит:
• выполнение операций по техническому обслуживанию;
• отсоединение машины от питающей сети и от приводного
механизма;
• очистку внешних поверхностей от загрязнения;
• разборку электрической машины в необходимом для ре­
монта объеме;
• проверку подшипников, их промывку, замену подшипников
качения, если зазоры в них превышают допустимые значения;
• очистку и ремонт вентилятора;
• ремонт системы принудительной вентиляции;
• о смотр, очистку и продувание сжатым воздухом обмоток,
коллектора и вентиляционных каналов;
• проверку состояния и надежности крепления лобовых ча­
стей обмоток, ликвидацию выявленных дефектов, устранение
280


12.2. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин
местных повреждений изоляции обмоток, сушку обмоток и по­
крытие их лобовых частей лаком;
• проверку и подтяжку крепежных соединений и контактов
с заменой дефектных крепежных деталей, проверку и регулиров­
ку щеткодержателей, траверс, короткозамыкающих приспособле­
ний, механизмов подъема щеток;
• зачистку и шлифовку контактных колец, продороживание
коллектора;
• проверку состояния выводных концов обмоток и клемм­
ных колодок с необходимым ремонтом;
• замену фланцевых прокладок и уплотнений;
• сборку машины и проверку защитного заземления;
• присоединение машины к сети и проверку ее работы на
холостом ходу и под нагрузкой;
• ликвидацию повреждений окраски;
• приемо-сдаточные испытания и сдачу машины в эксплуа­
тацию.
Типовой объем работ при капитальном ремонте включает:
• операции текущего ремонта;
• проверку радиальных зазоров подшипников скольжения с
последующей перезаливкой вкладышей;
• замену подшипников качения;
• полную разборку машины с чисткой и промывкой всех
механических деталей;
• замену дефектных обмоток, очистку и продувку сохраняе­
мых обмоток;
• пропитывание лаком и сушку обмоток, покрытие их лобо­
вых частей покровными лаками и эмалями;
• ремонт коллектора, контактных колец и щеточных узлов
(вплоть до их замены новыми);
• ремонт магнитопроводов;
• ремонт подшипниковых щитов, корпуса, вала;
• ремонт или замену вентилятора;
• замену неисправных пазовых клиньев и изоляционных де­
талей;
• маркировку выводных концов;
• сборку и окраску машины;
• приемо-сдаточные испытания и сдачу машины в эксплуа­
тацию.
281


12. Техническое обслуживание иремонт электрических машин постоянного и переменного тока
В зависимости от массы и габаритов машины демонтируются
и направляются в ремонт или его выполняют непосредственно на
месте их установки.
12.3 . Основные неисправности электрических машин
Неисправности электрической машины разделяют на внеш­
ние и внутренние.
К внешним неисправностям относятся обрыв одного или не­
скольких проводов, соединяющих машину с сетью, или непра­
вильное соединение; перегорание плавкой вставки предохраните­
ля; неисправности аппаратуры пуска или управления, понижен­
ное или повышенное напряжение питающей сети; перегрузка
машины; плохая вентиляция.
Внутренние неисправности (повреждения) электрических ма­
шин могут быть механическими и электрическими.
Механические повреждения: нарушение работы подшипников;
деформация или поломка вала ротора (якоря); разбалтывание
пальцев щеткодержателей; образование глубоких выработок («до­
рожек») на поверхности коллектора и контактных колец; ослабле­
ние крепления полюсов или сердечника статора к станине; обрыв
или сползание проволочных бандажей роторов (якорей); трещи­
ны в подшипниковых щитах или в станине и др.
Электрические повреждения: межвитковые замыкания; обры­
вы в обмотках; пробой изоляции на корпус; старение изоляции;
распайка соединений обмотки с коллектором; неправильная по­
лярность полюсов; неправильные соединения в катушках и др.
Предремонтные испытания выполняются для обнаружения
неисправностей по программе, которая включает измерение со­
противления изоляции обмоток, испытания электрической проч­
ности изоляции, проверки целости подшипников (на холостом
ходу) и осевого выбега ротора, проверку плотности прилегания
щеток к коллектору и контактным кольцам, измерение вибра­
ции в режиме холостого хода. Кроме того, определяется размер
воздушного зазора, проверяются состояние крепежных деталей,
плотность посадки подшипниковых щитов и отсутствие повреж­
дений в отдельных частях машины.
Предремонтные испытания проводят на испытательной стан­
ции или на испытательном участке разборочного отделения.
282


12.3. Основные неисправности электрических машин
Разборочно-дефектовочные работы проводят в разборочном
отделении: электрические машины разбирают на отдельные узлы
и детали и выполняют их дефектацию (определяют степень изно­
са, объем ремонта, оформляют необходимую документацию), а
затем передают узлы и детали в соответствующие ремонтные
отделения, а исправные —в комплектовочное отделение.
Изоляционно-обмоточные работы выполняются в обмоточ­
ном отделении.
Слесарив-механические работы проводят в слесарно-механи­
ческом отделении, где ремонтируют и изготовляют новые детали
электрических машин: валы, подшипники скольжения, крышки
подшипника и т. д.; коллекторы, контактные кольца, щеточные
механизмы, короткозамкнутые обмотки роторов и др.; выполня­
ют перешихтовку сердечников статоров и роторов, а также сле­
сарную и механическую обработку деталей.
Комплектование деталей осуществляется в комплектовочном,
а сборка машины — в сборочном отделении. В комплектовочное
отделение поступают исправные узлы и детали из разборочного
отделения и отремонтированные узлы и детали из обмоточного
и слесарно-механического отделений. Здесь осуществляется пол­
ная комплектация электрической машины необходимыми частя­
ми, затем машина передается в сборочное отделение.
Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и
между обмотками машины с номинальным напряжением до
500 В включительно измеряют мегомметром на 500 В; машины
с номинальным напряжением свыше 500 В — мегомметром на
1000 В. Сопротивление измеряют по очереди для каждой элек­
трически незавависимой цепи при соединении всех других цепей
с корпусом машины. По окончании измерений цепи разряжают
на заземленный корпус машины. Продолжительность разрядки
обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше следующая:
обмотки машины мощностью до 1000 кВт (кВА) —не менее 15 с;
обмотки машины большей мощности - не менее 1 мин.
При испытаниях межвиписовой изоляции изоляция обмотки
должна выдерживать в течение 5 мин повышенное напряжение.
Испытания проводят на холостом ходу электрической машины
путем повышения подводимого (для электродвигателей) или
генерируемого (для генераторов) напряжения на 30 % сверх но­
минального. Для вращающейся машины допускается одновре­
менно повышение частоты вращения до 15 %.
283


12. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменного тока
При испытаниях на холостом ходу, кроме определения
величины тока и испытания межвитковой изоляции, проверя­
ют состояние механической части машины, степень нагревания
подшипников, возможность проворачивания от руки машин
малой мощности без зацепления, стука и посторонних шумов.
Ток холостого хода является ненормированной величиной, но его
увеличение сверх заводского значения свидетельствует о наличии
дефектов —об аксиальном смещении ротора (якоря) по отноше­
нию к статору, увеличении воздушного зазора между ротором
и статором, использовании при предыдущих ремонтах меньше­
го числа витков в обмотках и листов стали в сердечниках при
перешихтовке и др. Неравномерность тока холостого хода по от­
дельным фазам электродвигателя не должна превышать 4,5 % его
среднего значения.
Воздушный зазор измеряют с двух противоположных торцов
электродвигателя калибровочным щупом, который вводится че­
рез специальные или наблюдательные люки в торцовых щитах.
С каждой стороны измерения осуществляют в четырех точках,
смещенных одна относительно другой на 90°. В асинхронных
двигателях нормируется также неравномерность зазора, которая
определяется как отношение значения зазора в данной точке к
его среднему значению. Отклонение не должно превышать 10 %.
12.4 . Разборка электрических машин
Разборочно-дефектовочные работы выполняются в специ­
ально оборудованном отделении, оборудованном приточно­
вытяжной вентиляцией, металлическими столами, подъемно­
транспортными приспособлениями, слесарными инструментами.
Эти работы начинаются с разборки электрической машины.
Разборкой называется расчленение электрической машины на
отдельные детали и узлы. Важнейшая задача разборки — выпол­
нить ее так, чтобы не допустить дополнительных повреждений
машины. Для этого перед разборкой, в частности при сильной
коррозии крепежных деталей, все болты, гайки и места соедине­
ний смазываются трансформаторным или машинным маслом.
Порядок разборки, используемые приспособления и инструмен­
ты зависят от типа машины, ее мощности и особенностей конструк­
ции. На рисунке 12.7 приведен порядок разборки для асинхронного
284


двигателя серии АИР мощностью до 10 кВт, с короткозамкнутым
ротором закрытого обдуваемого исполнения. Часто при выполнении
такой работы используют специальные приспособления, такие как
универсальный винтовой съемник (рис. 12.8) или гидравлический
передвижной съемник (рис. 12.9) и т. п.
12.4 . Разборка электрических машин
Рис. 12.7. Последовательность разборки асинхронного
двигателя: 1 —крыльчатка вентилятора;
2 —крышка задняя; 3 — крышки подшипников; 4 —передний
подшипниковый щит; 5 - задний подшипниковый щит;
6 —ротор; 7 - крыльчатка на роторе; 8 —подшипники
285


12. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменною тока
Рис. 12.8. Универсальный
винтовой съемник:
1 - упор; 2 —винт;
3 —захват; 4 - рукоятка
Рис. 12.9. Гидравлический
передвижной съемник: 1 - захват;
2 —упор; 3 — плунжерный
насос; 4 —рукоятка
Обычно шарикоподшипники остаются на валу ротора и сни­
маются с него съемниками лишь в случаях их замены или ремон­
та деталей ротора (рис. 12.10). Иногда для снятия подшипников с
вала их нагревают при помощи индуктора (рис. 12.11).
286
Рис. 12.10. Вывод ротора при помощи удлинителя:
1 - стропы; 2 - ротор; 3 - удлинительная трубка


12.5. Неисправности обмоток электрических машин
Рис. 12.11. Индуктор для нагрева подшипников
на валу: 1 —индуктор; 2 —вал; 3 —подшипник
12.5 . Неисправности обмоток электрических машин
К общим неисправностям обмоток относятся естественное и
ускоренное (по каким -либо причинам) старение изоляции, ее низкое
сопротивление и электрическая прочность, разрывы провода, замы­
кание обмоток на корпус, короткое замыкание витков в секциях.
Замыкание обмотки электрической машины переменного тока
на корпус составляет Ю—15 % всех повреждений в обмотках. Ме­
сто замыкания можно определять по схеме, приведенной на ри­
сунке 12.12. Схема собирается после того, как определена обмот­
ка с изоляцией, пробитой на корпус.
2 3 4 5 6 7 * 9 1011 12 1314151617181920212223 24
ГА'
А"
3
Рис. 12.12. Схема определения места замыкания статорной обмотки
на корпус асинхронной машины: 1 - магнитопровод с пазами;
2 - обмотка, имеющая замыкание на корпус; 3 —место замыкания;
4 —амперметр; 5 - добавочное сопротивление;
6 ~ источник тока; А', А" —точки подключения источника тока
287


При подключении обмотки 2 к электрической сети переменного
тока б (с пониженным напряжением 6-24 В) по созданному контуру
потечет ток, величину которого (по амперметру 4) можно регулиро­
вать при помощи ограничивающего сопротивления 5. Ток не должен
превышать номинального значения для данной машины.
Так как ток переменный, вокруг проводников обмотки обра­
зуется переменное электромагнитное поле, поэтому пазы с этими
проводниками легко определяются с помощью ферромагнитной
пластинки —она залипает на пазах и вибрирует. Такое явление
дает возможность легко найти секции, по которым протекает ток
от конца фазной обмотки до места замыкания 3 ее на корпус.
Аналогич ным методом можно воспользоваться дл я определения
места замыкания между обмотками двух фаз. Однако в этом случае
напряжение подается вначале к одним концам обмоток замкнувших­
ся фаз (которые определяются по мегомметру), а затем к другим.
Витковые замыкания в обмотках электрических маш ин перемен­
ного тока, как показывает практика, составляют 80—85 % всех по­
вреждений. Для определения наличия и мест расположения дефект­
ных секций с короткозамкнутыми витками в пазах магнитопрово-
да электрической маш ины широко используется подковообразный
электромагнит (рис. 12.13) с ферромагнитной пластиной. Чтобы най­
ти поврежденные секции, такой электромагнит вводится в расточку
магнитопровода статора машины. При подключении обмотки 1 к
электрической сети по ней потечет ток, который создаст переменный
магнитный поток Ф в магнитных системах электромагнита 2 и ис­
следуемой электромашины 3. Поток, пересекая активные проводни­
ки секций 4 обмотки, индуктирует в них ЭДС (Е).
12. Техническое обслуживание и рем онт электрических машин постоянного и перем енною тока
Рис. 12.13. Принцип работы электромагнита при определении
виткового замыкания в секции обмотки электрической машины:
а —замыкания витков нет; б —замыкание витков есть;
1 —обмотка электромагнита; 2 - магнитопровод электромагнита;
3 —магнитопровод электромашины с зубцами; 4 —активные
проводники секции; 5 - ферромагнитная пластина
288


12.5. Неисправности обмоток электрических машин
Электродвижущая сила, при отсутствии замыканий в витках,
не создает тока, поэтому введенная в расточку пластина 5 не за­
липает над пазами. При наличии замыкания в секции ЭДС (Е) в
замкнутых витках создает ток / , который в свою очередь создает
свой магнитный поток
вокруг проводников, по которым он
протекает. Появление тока / фиксирует стальная пластина —
она залипает и вибрирует.
Схема установки для определения виткового замыкания при
помощи двух электромагнитов и милливольтметра приведена на
рисунке 12.14.
Рис. 12.14. Схема установки для определения виткового замыкания
при помощи двух электромагнитов и милливольтметра: / - паз
магнитопровода электромашины; 2—возбуждающий электромагнит;
3- источник питания; 4—воспринимающий электромагнит;
5 —трансформатор; 6—милливольтметр; 7—испытуемая секция
Проверку обмоток электродвигателей переменного тока мож­
но произвести при помощи прибора ЕЛ-15.
Обмоточные работы по изготовлению обмоток из «мягких»
секций выполняются в обмоточном отделении, оборудован­
ном приточно-вытяжной вентиляцией, столами, подъемно­
транспортными приспособлениями, инструментами обмотчика
электрических машин (рис. 12.15). Целесообразна централизо­
ванная система сжатого воздуха (в малых мастерских для тех же
целей можно использовать бытовые пылесосы).
Большинство современных асинхронных двигателей при сред­
ней мощности 5—7 кВт, напряжении 380/220 В, частоте 50 Гц име­
ют полузакрытую форму пазов магнитопровода. Такие машины,
как правило, выполняются со статорными обмотками из «мяг­
ких» секций (они также называются всыпными или шаблонно­
рассыпными), изготовляются из круглого провода. Обмотки рото-
289


12. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменною тока
«воедеооеоомеоеофооооодеофооодеефм'дем'оообффооооооооедоооооооооооэооооффвсмобооеооофеоефооомооосфойоообомоовоеос'еооофоооооооооофоофооооооооообооооеобоооооо
ров чаще всего делаются короткозамкнутыми. Работы по изоляции
пазов начинаются с зачистки пазов от остатков старой изоляции,
коррозии, лака и других загрязнений. Выполняются они с помощью
обычных и металлических щеток, скребков, сжатого воздуха. Могут
использоваться специальные станки и приспособления.
J
9
б
Рис. 12.15. Инструмент обмотчика электрических машин: 1 —стальная
выколотка дл я монтажа пазовых клиньев; 2 - стальной топорик для
монтажа пазовых клиньев; 3 - молоток с деревянными рабочими
частями дл я монтажа обмоток (может быть полностью деревянным);
4 —стальной молоток для работы внутри расточки статора; 5 —ключи
для гибки роторных стержней; 6 —стальная оправка для осадки
проводов на дно паза; 7 - плоскогубцы универсальные; 8 - стальная
оправка с деревянной ручкой для загибания изоляционных гильз;
9 - стальная пластина дл я формовки лобовых частей обмотки;
10 —круглогубцы универсальные
Намотка (изготовление) катушечных групп. Фазные катуш­
ки всыпных обмоток изготовляются одним или несколькими
параллельными обмоточными проводами одной марки и сечения
(если число параллельных сечений более единицы). Катушки
секций наматываются на специальные шаблоны, установленные
на станках (рис. 12.16, а). Наибольшее применение в производ­
стве получил универсальный шаблон (рис. 12.16, б). Он состоит
из металлической или Деревянной плиты (коромысла) 2 с двумя
прорезями, расположенными симметрично от вала. В прорезях
290


12.5. Неисправности обмоток электрических машин
перемещаются колодки 1, которые закрепляются на коромысле в
нужных местах гайками крепления на шпильках 6.
Рис. 12.16. Ручной станок (а) для намотки катушек на универсальном
шаблоне (6): 1 - колодки шаблона; 2 —коромысло (плита) шаблона;
3 —счетчик числа оборотов; 4 —ручка; 5 —рама станка;
6 - шпильки с гайками крепления; 7 - вал
Принципиальная схема намоточного станка приведена на
рисунке 12.17.
Рис. 12.17. Принципиальная схема намоточного станка:
1 - электродвигатель; 2 - редуктор; 3 —счетчик; 4 - подшипник;
5 —шаблон; 6 —обмоточный провод; 7 —катушки
1
2
1
а
б
291


Изготовление обмотки асинхронного двигателя. Включает в
себя ряд взаимосвязанных работ. К ним относится укладка кату­
шечных групп в пазы. Для выполнения этой ответственной опе­
рации технологического процесса обмотчику должны быть даны
следующие необходимые сведения: тип обмотки, шаг, порядок
размещения катушечных групп. Для укладки секций катушеч­
ных групп в пазы магнитопровода обмотчик должен располагать
необходимым набором специальных инструментов. В ремонтной
практике концы проводов катушечных групп всыпных обмоток
обычно соединяют сваркой.
Сварка дает хороший электрический контакт без использо­
вания флюса, однако механическая прочность соединения сни­
жается, поэтому после сварки длина участка скрутки должна
остаться не менее 20—25 мм (рис. 12.18).
12. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменного тока
Рис. 12.18. Сварка (а) и изолировка (б) соединений проводов:
1 - графитовый электрод; 2 —зажим; 3 - понижающий
сварочный трансформатор; 4 - соединительные провода
сварочной цепи; 5 - заземление; 6, 7 - изолировка
соединения; 8 - привод; 9 - скрутка; 10 —электрод
Бандажированием называют технологический процесс повы­
шения механической прочности обмоток путем наложения бан­
дажей. Ж есткие бандажи изготовляются либо из луженых бан­
дажных проволок (стальных или бронзовых, причем стальные
могут быть магнитными или немагнитными), либо из специаль­
ных стеклолент повышенной прочности, пропитанных терморе­
активным лаком. Наложение бандажей делается до пропитки и
сушки обмоток.
292


Пропитка и сушка обмоток. Эти процессы проводят на спе­
циальных участках. Пропиточный участок оборудуется приточно­
вытяжной вентиляцией, подъемно-транспортными средствами,
емкостями для лаков и растворителей, трубопроводами, специаль­
ным оборудованием для пропитки; сушильный участок —венти­
ляцией, транспортом, шкафами, печами и другими устройствами.
В большинстве случаев пропитка и сушка проводятся в три
эт апа: 1) предварительная сушка; 2) пропитка; 3) завершающая
(окончательная) сушка.
Сушка в основном осуществляется при повышенной темпе­
ратуре.
Предварительная сушка проводится для удаления влаги из
пор и капилляров изоляции и, следовательно, более глубоко­
го проникновения в них лака. Температура сушки 90—110 °С.
В среднем такая сушка длится в течение 5—10 ч в зависимости
от обмотки, класса изоляции, марки лака и растворителя. После
сушки проверяется сопротивление изоляции мегомметром.
Пропитка —это технологический процесс замещения возду­
ха во всех пустотах изоляции обмоток лаком. Задачей пропитки
является повышение изоляционных показателей обмотки: элек­
трической прочности, класса нагревостойкости, механической
прочности, влаго- и химостойкости. Кроме того, пропитка уве­
личивает теплопроводность и повышает короностойкость.
12.6 . Способы сушки электрических машин
Сушка конвективным способом осуществляется горячим воз­
духом в сушильной камере печи.
Достоинства конвективного способа сушки: экономичность
(можно использовать для нагрева воздуха практически любые
наиболее дешевые виды энергоносителей); высокая производи­
тельность; простота оборудования; возможность использования
механизации и автоматизации трудоемких процессов. Недостат­
ки: сушка начинается с поверхности пропитанных обмоток, что
увеличивает ее длительность. Требуется громоздкое оборудова­
ние. Этот способ сушки в печах с электрическим нагревом воз­
духа и его принудительной циркуляцией в сушильной камере
получил в ремонтной практике самое широкое применение.
Сушка за счет тепла от потерь в обмотках пропитывае­
мых машин при протекании по ним постоянного или переменного
12.6. Способы сушки электрических машин
293


12. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменного тока
электрического тока. Чаще используется переменный ток. При
сушке по данному способу электрические машины подбирают­
ся по принципу одинаковых режимов сушки, которые зависят
от многих показателей (конструкции, типа, габаритов и т. п.) и
обязательно с одинаковыми номинальными токами. Их обмотки
соединяются между собой последовательно и подключаются к
источнику (рис. 12.19) желательно с пониженным и регулируе­
мым напряжением.
Рис. 12.19. Принципиальная схема токовой
сушки обмоток трехфазных машин
Достоинства способа: тепло создается внутри обмоток, следо­
вательно, тепловой поток и направление выхода растворителя
совпадают и образующаяся лаковая пленка не подвергается раз­
рушению; температура сушки значительно выше, чем при кон­
вективном способе; время сушки сокращается в 5-6 раз, что поз­
воляет сократить расход электроэнергии; может производиться
в любом помещении. Недостатки: способ применим в основном
только при пропитке обмоток водоэмульсионными лаками.
Индукционный способ сушки осуществляется за счет тепла от
потерь, создаваемых вихревыми токами в стали магнитопровода
машины с пропитываемой обмоткой. В свою очередь эти токи
создаются переменным магнитным полем. Такой способ допу­
скает повышение температуры сушки до 180 °С, так как у него
направление выхода растворителя лака совпадает с направлением
теплового потока. Для получения переменного поля в ремонтных
условиях через расточку вокруг сердечника электромашины на­
матывается намагничивающая обмотка (рис. 12.20).
Достоинства способа: высокое качество лаковой пленки;
сокращенное время сушки за счет повышенной температуры
(приблизительно в 5 раз по сравнению с конвективным); мень­
294


12.6. Способы сушки электрических машин
ш ий расход электроэнергии. Недостатки: потребность в намаг­
ничивающей обмотке, следовательно, дополнительный расход
обмоточного провода; большие затраты труда.
Рис. 12.20. Принципиальная схема индукционного нагрева:
1 —сердечник электрической машины; 2 - обмотка; 3 —выключатель
Радиационный способ сушки (рис. 12.21) осуществляется за
счет передачи тепла при помощи излучений тепловыми инфра­
красными лучами. В ремонтной практике источниками инфра­
красного излучения служат обычные лампы накаливания или
специальные — инфракрасного излучения. При сушке на месте
ремонтных работ лампы устанавливаются в непосредственной
близости от высушиваемого изделия.
Рис. 12.21. Схема установки для сушки обмоток
радиационным способом: 1 - магнитопровод с обмоткой;
2 —лампа инфракрасного излучения; 3 — штативы
Достоинства способа: высокое качество изоляционной лако­
вой пленки; сокращение требуемой площади сушильной каме­
ры; интенсивное испарение растворителя, что сокращает время
сушки, а также расход электроэнергии (приблизительно в 6 раз
295


меньше, чем при конвективном способе). Недостатки: сложность
обеспечения равномерности облучения нагреваемых деталей и
возможность в связи с этим местных перегревов, образования
корки, пузырей, растрескивания и пр.
12.7 . Испытания электрических машин
После окончания наладочных работ по проверке и испы­
танию аппаратов, схем управления, неподвижного электродви­
гателя производят кратковременный его пуск на 2—3 с с целью
проверить направление вращения, состояние ходовой части, на­
дежность действия отключающих устройств. Кратковременное
включение повторяют 2—3 раза, постоянно увеличивая длитель­
ность включения. Во всех случаях получения сигнала о неис­
правностях схемы управления машины или механизма привода
электродвигатель немедленно отключается. Если при пробном
пуске замечаний нет, то приступают к проверке электродвигате­
ля на холостом ходу и под нагрузкой. Проверку на холостом ходу
производят при отсоединенном механизме. В случае невозмож­
ности отсоединения проверяют при ненагруженном механизме.
Величина тока холостого хода не нормируется. Продолжитель­
ность проверки — 1 ч. Одновременно проверяют нагревание под­
шипников, обмоток в доступных местах и стали, отсутствие за­
метной вибрации, характер шума подшипников.
После проверки на холостом ходу переходят к проверке под
нагрузкой, при этом контролируют токи в каждой фазе. Нагруз­
ка электродвигателя должна быть не менее 50 % номинальной.
В процессе обкатки электродвигателя поддерживают напряжение
на шинах в пределах 100—105 % номинального, при этом ток ста­
тора не должен превышать номинальный более чем на 5 %. По­
сле пробного включения на 20-30 мин приступают к включению
двигателя с механизмом на длительную обкатку в течение 8 ч и
более. При этом прирабатываются подвижные узлы механизма,
выявляются слабые места схемы управления, электрооборудова­
ние проверяется на нагревание. Двигатели, допускающие только
повторно-кратковременный режим работы (например, крановые
и др.), соединенные обычно с механизмами, имеющими ограни­
ченный ход, обкатывают по специальному графику или в усло­
виях эксплуатации.
12. Техническое обслуживание и ремонт электрических м ашин постоянного и перем енного тока
296


12.7. Испытания электрических машин
После ремонта производится обкатка машин и приемо­
сдаточные испытания по нормам, приведенным в ТКП 339—2011.
Программой испытаний двигателей переменного тока после
капитального ремонта предусмотрены следующие операции: из­
мерение сопротивления изоляции обмоток статора, ротора; ис­
пытание обмоток статора и ротора при собранном двигателе по­
вышенным напряжением промышленной частоты длительностью
1мин. Значения испытательных напряжений обмоток в процессе
их изготовления и после сборки машины приводятся в справоч­
ной литературе.
Осуществляется измерение сопротивления обмоток статора и
ротора (для двигателей мощностью 300 кВт и более или для дви­
гателей с £/ном > 3 кВ), а также для реостатов и пускорегулирую­
щих резисторов постоянного тока. Отклонения сопротивления
обмоток от паспортных и по фазам составляют не более 2 %, для
реостатов —не более ±10 %.
Измерение воздушного зазора производится, если позволяет
конструкция, в четырех сдвинутых на 90° точках (измеренные
зазоры не должны отличаться от среднего более чем на 10 %) и
зазоров в подшипниках скольжения и качения. При испытани­
ях ток холостого хода не должен отличаться более чем на 10 %
от указанного в каталоге, продолжительность испытания — 1 ч.
Для электродвигателей напряжением 3 кВ и выше проводят из­
мерение вибрации подшипников. После успешных испытаний на
холостом ходу проводят испытания под нагрузкой.
1. Перечислите основные типы электродвигателей, генераторов, их
конструктивные особенности.
2. Расскажите об устройстве и принципе действия электрических ма­
шин постоянного и переменного тока.
3. Укажите схемы включения электродвигателей постоянного тока
независимого, параллельного, последовательного и смешанного воз­
буждения.
4. Охарактеризуйте устройство и принцип действия асинхронных
электродвигателей и синхронных электрических машин.
5. Назовите основные неисправности электрических машин.
297


12. Техническое обслуживание и ремонт электрических машин постоянного и переменного тока
6. Перечислите основные операции по ремонту электрических машин,
7. Как осуществляется измерение сопротивления обмоток и изоляции
электрических машин?
8. Расскажите о техническом обслуживании электрических машин.
9. Назовите способы сушки обмоток электродвигателей.
10.Как проводятся испытания электрических машин?


13. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ТРАНСФОРМАТОРОВ
ОООФФООООФООООФООООООООООООФООООООООООООООООФООООООООООООООО
13.1. Назначение и технические характеристики
трансформаторов
Трансформатор —это статическое электромагнитное устрой­
ство с несколькими индуктивно связанными обмотками, пред­
назначенное для преобразования посредством электромагнитной
индукции переменного тока одного напряжения в переменный
ток другого напряжения. Различают силовые, измерительные и
специальные трансформаторы.
Силовой трансформатор используется для преобразования
электрической энергии при непосредственном питании прием­
ников энергией высокого или низкого напряжения неизменной
частоты. Стандартными номинальными линейными напряже­
ниями электрических сетей переменного тока до 1000 В явля­
ются 230, 400, 690 В; выше 1000 В - 35, 110, 220, 330, 500, 750,
1150 кВ. Передача электрической энергии на большие расстояния
осуществляется при высоких напряжениях в целях уменьшения
потерь в передающих сетях и сечения проводов линий электро­
передачи. В местах потребления электроэнергии напряжение с
помощью трансформаторов понижается до требуемого значения.
Силовые трансформаторы бывают общего назначения — для
питания обычных сетей или электроприемников и специального
назначения —для питания сетей или электроприемников, отли­
чающихся особыми условиями работы, характером нагрузки или
режимом работы (например, промышленных электротермиче­
ских печей по выплавке стали и других металлов, преобразова­
тельных установок переменного тока в постоянный, электровозов
299


на железнодорожном транспорте и др.). К специальным силовым
трансформаторам относятся сварочные трансформаторы.
Силовые трансформаторы разделяют на масляные, у кото­
рых обмотки вместе с магнитной системой погружены в бак с
трансформаторным маслом, для улучшения изоляции токове­
дущих частей и условий охлаждения трансформатора, и сухие,
для которых охлаждающей средой служат воздух, газ и твердый
диэлектрик.
В электрических сетях применяются также и автотрансфор­
маторы. Первичная и вторичная обмотки автотрансформаторов,
в отличие от обычных силовых трансформаторов, наряду с элек­
тромагнитной связью соединены между собой и гальванически.
Силовой трансформатор рассчитан на длительную рабо­
ту при номинальном режиме. Номинальной мощностью транс­
форматора
кВ А) называется условная полная мощность,
указанная в его заводском паспорте, на которую он может
быть непрерывно нагружен при номинальном напряжении и
номинальных условиях охлаждения. Номинальное напряжение
трансформатора устанавливается отдельно для первичных и
вторичных обмоток.
Номинальным первичным напряжением (Нноы1) называют
указанное в паспорте междуфазное напряжение, которое
подводят к трансформатору. Номинальное вторичное напряже­
ние ((/110м2) есть междуфазное напряжение на вторичной обмотке
трансформатора на холостом ходу, когда трансформатор не
нагружен и к его первичной обмотке подведено UHOMl.Номинальное
вторичное напряжение трансформатора обычно устанавливается
на 5 % выше номинального напряжения питаемой (вторичной)
сети, например 6,3 или 10,5 кВ. Это принято для того, чтобы
при загрузке трансформатора на его вторичной обмотке было
напряжение, близкое или равное номинальному напряжению
питаемой сети, так как при полной загрузке трансформатора
потери напряжения в нем составляют около 5 %.
По номинальным напряжениям обмоток определяют
коэффициент трансформации трансформатора (кТ), равный
отношению номинального первичного напряжения ко вто­
ричному: кт = UHmll / £/шм2. Приближенное значение коэф­
фициента трансформации определяется отношением числа
13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
300


13.2. Конструкция силовых трансформаторов
витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки
(&т=и ,/и2).
Номинальными токами первичной и вторичной обмоток транс­
форматора (/иом1, / ном2) называют токи, при которых допускается
длительная работа трансформатора в нормальном режиме. Их
значения указываются в паспорте трансформатора.
Напряжение короткого замыкания трансформатора ик указы­
вается в процентах от номинального напряжения: это напряже­
ние, которое необходимо подвести к первичной обмотке при зам­
кнутой накоротко вторичной обмотке, чтобы в ней установился
ток, равный номинальному.
Ток холостого хода трансформатора 1хх (%) определяет ве­
личину активных и реактивных потерь в стали. Он зависит
от свойств магнитопровода, величины магнитной индукции
в сердечнике, качества его сборки и конструкции. Эту
величину выражают в процентах от номинального тока транс­
форматоров.
13.2 . Конструкция силовых трансформаторов
Силовой масляный трансформатор (рис. 13.1) состоит из маг­
нитопровода с размещенными на нем обмотками высокого (ВН)
и низкого (НН) напряжения, бака и крышки с вводами. Выводы
обмоток ВН и НН смонтированы на крышке, которая крепится
к баку болтами и уплотняется прокладкой из маслостойкой ре­
зины. На крышке также расположены колпак привода переклю­
чателя и расширитель. Для перемещения при монтаже и ремонте
трансформатор снабжен стальными катками.
Магнитопровод набирают из изолированных между собой
(для уменьшения потерь от вихревых токов) листов холодноката­
ной электротехнической стали толщиной 0,35—0,50 мм. Обмотки
выполняют из медного или алюминиевого провода круглого либо
прямоугольного сечения. Переключатель служит для изменения
коэффициента трансформации при регулировании в опреде­
ленных пределах вторичного напряжения трансформатора. Так,
трансформаторы мощностью до 1000 кВ-А имеют три ступени
регулирования напряжения в пределах ±5 %, трансформаторы
мощностью более 1600 кВ-А
—
пять ступеней регулирования5в
тех же пределах.
301


13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
Рис. 13.1. Устройство силового масляного трансформатора мощностью
1000-6300 кВ А, напряжением 35 кВ: 1 - бак; 2 - вентиль;
3 —болт заземления; 4 —термосифонный фильтр; 5 - радиатор;
6 — переключатель; 7 - расширитель; 8 ~ маслоуказатель;
9 —воздухоосушитель; 10 - выхлопная труба; 11 - газовое реле;
12 - ввод ВН; 13 - привод переключающего устройства; 14 - ввод НН;
15 — подъемный рым; 16 - отвод НН; 1 7 остов; 18 - отвод ВН;
19 - ярмовые балки остова (верхняя и нижняя); 20 - регулировочные
ответвления обмоток ВН; 21 —обмотка ВН (внутри НН);
2 2 —каток тележки
Трансформаторы небольшой мощности имеют гладкостен­
ные баки, в трансформаторах мощностью более 40 кВ -A к баку
приваривают циркуляционные трубы в один или несколько ря­
дов (трубчатые баки). Существуют также ребристые баки (с вер­
тикальными ребрами для охлаждения воздухом). Трансформа­
торы большой мощности обеспечивают съемными радиаторами.
В верхней части бака приварены крюки для подъема трансфор­
матора, а внизу бак имеет болт для заземления и маслосливной
кран. Расширитель представляет собой сварной стальной резер-
302


13.2. Конструкция силовых трансформаторов
вуар, закрепленный на кронштейнах и соединенный с баком
патрубком. Уровень масла в расширителе контролируется указа­
телем уровня. В верхней части расширителя имеется отверстие
для заливки масла, которое закрывается пробкой с резьбой. Для
удаления загрязненного масла и влаги имеется отстойник с проб­
кой. Температуру масла в трансформаторе контролируют ртут­
ным термометром или термометрическим сигнализатором.
Силовой сухой трансформатор состоит из магнитопровода,
обмоток ВН и НН, заключенных в защитный кожух.
Современные силовые трансформаторы ТМГ (рис. 13.2) про­
изводства Минского электротехнического завода имени В.И . Коз­
лова изготовляются в герметичном исполнении с полным запол­
нением маслом, без расширителя и без воздушной или газовой
подушки. Контакт масла с окружающей средой отсутствует, что
исключает увлажнение, окисление и шламообразование масла.
Исключается необходимость проведения испытаний масла как
при хранении трансформаторов ТМГ, так и при вводе в экс­
плуатацию и в процессе эксплуатации. Не требуется проведения
профилактических, текущих и капитальных ремонтов в течение
всего срока эксплуатации трансформатора. Гофрированные баки
трансформаторов ТМГ взрывобезопасны и надежны, соответ­
ствуют стандартам МЭК.
Обмотки трехфазных трансформаторов могут быть соеди­
нены звездой или треугольником. При этом схемы соединения
обозначают в виде дроби, числитель которой указывает на схему
соединения обмоток ВН, а знаменатель —на схему соединения
обмоток НН. При выведенной нулевой точке к соответствующему
символу приписывают еще нуль. В трехфазных трансформаторах
применяют следующие схемы соединений: «звезда —звезда с вы­
веденной нулевой точкой» (Y/YJ; «звезда —треугольник» (Y/Д);
«звезда с выведенной нулевой точкой —треугольник» (Ууд).
Существуют специальные схемы соединения обмоток для
симметрирования выходных напряжений. Выбор той или иной
схемы зависит от назначения трансформатора, его мощности и
напряжения. Соединение в треугольник целесообразно в тех слу­
чаях, когда на стороне низшего напряжения не требуется нулево­
го вывода (фазного напряжения).
303


13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
Рис. 13.2. Устройство силового масляного трансформатора ТМГ:
1 —ролик транспортный (устанавливается по заказу потребителя
в трансформаторах мощностью 160, 250, 400 кВ А); 2 —зажим
заземления; 3 —пробка сливная; 4 - бак; 5 —табличка;
6 - маслоуказатель; 7 - ввод НН; 8 - ввод ВН; 9 - гильза
термометра; 10 - патрубок для заливки масла; 11 - серьга для
подъема трансформатора; 12 —переключатель; 13 - пробивной
предохранитель (устанавливается по заказу потребителя)
Трансформаторы ТМГСУ производства Минского электро­
технического завода имени В.И . Козлова имеют специальное
исполнение (симметрирующее устройство) и схему соединений
вторичных обмоток «звезда —звезда с нулем». Симметрирующее
устройство улучшает синусоидальность формы кривой напряже­
ния в сети нелинейных нагрузок (люминесцентных ламп, пре­
образовательных установок, сварочных аппаратов и т. п.). Сим­
метрирование системы фазных напряжений при неравномерной
304


13.3 . Измерительные и специальные трансф орматоры
•*>1>СкХ*^ОС<<>С><КИ><Х*Ч>г<К>О<><><><^.Х>>»С<Х>О*<Х><>Ой<ХЮ->*Х"0<><>О<»>ОООФ<>ОО<Х<><^
загрузке фаз, так же как и при использовании трансформаторов
со схемой соединений «звезда — зигзаг с нулем», обеспечивает
потребителей качественным напряжением. Симметрирующее
устройство сокращает потери соединений вторичных обмоток по
схеме «звезда —звезда с нулем».
Концерн «БЕЛЭНЕРГО» в целях снижения потерь электро­
энергии в распределительных сетях 0,4 кВ при выборе силовых
трансформаторов для потребителей с коммунально-бытовой на­
грузкой предписывает применять трансформаторы ТСМУ с сим­
метрирующим устройством.
Автотрансформаторы в отличие от обычных силовых транс­
форматоров имеют вдвое меньше обмоток. Так, однофазный
автотрансформатор имеет одну обмотку вместо двух, а трехфаз­
ный —три вместо шести. При меньшем сечении магнитопровода
в результате уменьшения средней длины витка сокращается рас­
ход проводов на обмотку и снижаются электрические потери в
ней. Следовательно, по сравнению с обычным трансформатором
автотрансформатор такой же мощности имеет небольшую мас­
су, разные размеры, более высокий КПД и меньшую стоимость.
Однако несмотря на эти преимущества, автотрансформаторы об­
ладают и весьма существенными недостатками. Главные из них
следующие: электрическая связь между частями обмотки высше­
го и низшего напряжений, в результате чего изоляцию всей об­
мотки от корпуса выполняют на высшее напряжение; большие
токи короткого замыкания в понижающих автотрансформаторах,
поэтому они малоустойчивы при коротких замыканиях.
Автотрансформаторы используют в тех случаях, когда требу­
ется преобразовать напряжение в небольших пределах.
13.3 . Измерительные и специальные трансформаторы
Измерительные трансформаторы тока и напряжения п р и м е ­
няются для расширения пределов измерения электроизмеритель­
ных приборов в цепях переменного тока и повышения безопас­
ности их обслуживания в установках высокого напряжения. Кро­
ме того, их используют в цепях релейной защиты, автоматики и
сигнализации (рассмотрены в п. 5.4. данного учебного пособия).
Трансформаторы для электродуговой сварки представляю т со ­
бой однофазные или трехфазные понижающие трансформаторы,
преобразующие напряжение питающей сети в напряжение, необ­
305


ходимое и достаточное для устойчивого горения электрической
дуги. На рисунке 13.3 приведены схема и характеристика одно­
фазного сварочного трансформатора. Первичная обмотка под­
ключается к сети с напряжением £/, (220/380 В), вторичная — на
сварочный пост. Вторичное напряжение холостого хода у разных
типов трансформаторов находится в пределах 55-70 В.
13.Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
Рис. 13.3. Трансформатор для электродуговой сварки: а —схема
трансформатора с регулируемой реактивной катушкой; б - характеристика
однофазного сварочного трансформатора; U2 - вторичное напряжение
сварочного трансформатора; / 2 - сварочный ток; Uu - напряжение
горения дуги; I ь - минимальный сварочный ток (точка /);
Im!lK- максимальный сварочный ток (точка 2); РК - регулировочная
катушка (дроссель)
Сварочный трансформатор работает в режиме, близком к ко­
роткому замыканию. Для ограничения тока во вторичную цепь
последовательно включают дроссель РК с разъемным магнито-
проводом. В подвижной части магнитопровода есть винтовое
устройство с рукояткой, вращая которую можно изменять вели­
чину воздушного зазора 8. Благодаря индуктивному сопротивле­
нию дросселя РК внешняя характеристика трансформатора ста­
новится КрутопадаюЩей (рис. 13.3, б). При уменьшении воздуш­
ного зазора индуктивное сопротивление возрастает, а величина
сварочного тока уменьшается.
Таким образом, изменяя величину воздушного зазора меж­
ду подвижной и неподвижной частями магнитопровода, можно
плавно изменять силу сварочного тока.
13.4 . Эксплуатация силовых трансформаторов
В соответствии с ТК П 181—2009 (п. 5.2.1) установка и экс­
плуатация силовых трансформаторов должна осуществляться в
306


соответствии с ПУЭ и нормами технологического проектирова­
ния. Их надежная работа должна обеспечиваться поддержанием
в пределах установленных норм нагрузки, уровня напряжения,
температуры и характеристик масла, параметров изоляции.
Устройства охлаждения, регулирования напряжения, защи­
ты, маслохозяйство и другие элементы должны содержаться в
исправном состоянии. Уровень масла в расширителе неработаю­
щего трансформатора должен находиться на отметке, соответ­
ствующей температуре масла трансформатора в данный момент.
Обслуживающий персонал должен вести наблюдение за темпера­
турой верхних слоев масла по термосигнализаторам и термоме­
трам, которыми оснащаются трансформаторы с расширителем, а
также за показаниями мановакуумметров у герметичных транс­
форматоров, для которых при повышении давления в баке выше
50 кПа нагрузка должна быть снижена.
Стационарные установки пожаротушения должны находить­
ся в состоянии готовности к применению в аварийных ситуациях
и подвергаться проверкам по утвержденному графику. Гравийная
засыпка маслоприемников трансформаторов должна содержаться
в чистом состоянии и по мере необходимости промываться. На
баках трехфазных трансформаторов наружной установки должны
быть указаны подстанционные номера. Трансформаторы и ре­
акторы наружной установки окрашиваются в светлые тона кра­
ской, устойчивой к атмосферным воздействиям и воздействию
трансформаторного масла. На дверях трансформаторных пунктов
и камер с наружной и внутренней стороны должны быть указаны
подстанционные номера трансформаторов, а также с наружной
стороны должны быть предупреждающие знаки. Двери должны
быть постоянно закрыты на замок.
Включение в сеть трансформатора осуществляется толчком
на полное напряжение. Для каждой электроустановки в зависимо­
сти от графика нагрузки с учетом надежности питания потреби­
телей и минимума потерь должно определяться число одновре­
менно работающих трансформаторов.
В распределительных электрических сетях напряжением до
20 кВ включительно измерения нагрузок и напряжений транс­
форматоров производят в первый год эксплуатации не менее
2 раз - в период максимальных и минимальных нагрузок, в даль­
нейшем —по необходимости.
13.4. Эксплуатация силовых трансформаторов
307


13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
Нейтрали обмоток напряжением 110 кВ и выше трансфор­
маторов и реакторов должны работать, как правило, в режиме
глухого заземления. Иной режим работы нейтралей трансформа­
торов напряжением 110 кВ и способы их защиты устанавливает
энергоснабжающая организация.
При автоматическом отключении трансформатора действием
защит от внутренних повреждений трансформатор можно вклю­
чать в работу только после осмотра, испытаний, анализа газа,
масла и устранения выявленных дефектов (повреждений). В слу­
чае отключения трансформатора от защит, действие которых не
связано с его внутренним повреждением, он может быть включен
вновь без проверок. При срабатывании газового реле на сигнал
должен быть произведен наружный осмотр трансформатора и от­
бор газа из реле для анализа и проверки на горючесть.
Допускается параллельная работа трансформаторов (авто­
трансформаторов) при условии, что ни одна из обмоток не будет
нагружена током, превышающим допустимый ток для данной
обмотки. Разрешается параллельная работа трансформаторов
при следующих условиях: группы соединений обмоток одинако­
вы; соотношение мощностей трансформаторов не более 1 : 3; ко­
эффициенты трансформации отличаются не более чем на +0,5 %;
напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на
±10 % среднеарифметического значения; фазировка трансформа­
торов произведена. Для выравнивания нагрузки между парал­
лельно работающими трансформаторами с различными напряже­
ниями короткого замыкания допускается в небольших пределах
изменение коэффициента трансформации путем переключения
ответвлений при условии, что ни один из трансформаторов не
будет перегружен.
Для масляных и сухих трансформаторов, а также транс­
форматоров с жидким негорючим диэлектриком допускаются
систематические перегрузки, значение и длительность которых
регламентируются инструкциями заводов-изготовителей. В ава­
рийных режимах допускается кратковременная перегрузка транс­
форматоров сверх номинального тока при всех системах охлаж­
дения независимо от длительности и значения предшествующей
нагрузки и температуры охлаждающей среды. Для масляных и
сухих трансформаторов эти данные приведены в таблице 13.1.
308


13.4. Эксплуатация силовых трансформаторов
Таблица 13.1
Зависимость допустимой длительности перегрузки масляных
трансформаторов о т кратности перегрузки
Маслянные трансформаторы
Перегрузка по току, %
30
45
60
75
100
Длительность перегрузки, мин
120 80
45
20
10
Сухие трансформаторы
Перегрузка по току, %
20
30
40
50
60
Длительность перегрузки, мин
60
45
32
18
5
На трансформаторах, оснащенных переключателями ответ­
влений обмоток без возбуждения, правильность выбора коэф­
фициента трансформации должна проверяться не менее 2 раз
в год —перед наступлением зимнего максимума и летнего мини­
мума нагрузки.
Осмотр трансформаторов без их отключения должен произ­
водиться в следующие сроки: главных понижающих трансформа­
торов подстанций с постоянным дежурством персонала — 1 раз
в сутки; остальных трансформаторов электроустановок с посто­
янным дежурством персонала —1раз в неделю и без постоянного
дежурства персонала —1 раз в месяц; на трансформаторных пун­
ктах —не реже 1 раза в 6 месяцев.
Внеочередные осмотры трансформаторов производятся при
появлении сигнала неисправности трансформатора; после не­
благоприятных погодных воздействий (гроза, резкое изменение
температуры, сильный ветер и др.); при работе газовой защиты
на сигнал, а также при отключении трансформатора (реактора)
газовой или (и) дифференциальной защитой.
Текущие ремонты трансформаторов (реакторов) произво­
дятся по мере необходимости. Периодичность текущих ремонтов
устанавливает технический руководитель.
Трансформатор должен быть аварийно выведен из работы:
• при сильном неравномерном шуме и потрескивании вну­
три трансформатора;
• ненормальном и постоянно возрастающем нагреве транс­
форматора при нагрузке ниже номинальной и нормальной работе
устройств охлаждения;
309


• выбросе масла из расширителя или разрыве диафрагмы вы­
хлопной трубы;
• течи масла с понижением его уровня ниже уровня масло­
мерного стекла.
Трансформаторы выводятся из работы также при необходи­
мости немедленной замены масла по результатам лабораторных
анализов. На каждой трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ,
находящейся за территорией потребителя, должны быть нанесе­
ны ее наименование, адрес и телефон владельца.
Испытания трансформаторов. После капитального ремонта
без смены обмоток в объем испытаний входят химический ана­
лиз и испытание из бака трансформатора и вводов; измерение
сопротивления обмоток постоянному току при всех положениях
переключателя ответвлений. Измерения производятся мостовым
методом или методом ампер-вольтметра (рис. 13.4).
13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
Рис. 13.4. Схема измерения сопротивления постоянному току
обмотки трансформатора методом ампер-вольтметра:
а - для малых сопротивлений; б - для больших сопротивлений
Ток при измерениях, как правило, не должен превышать 20 %
номинального тока обмотки. Величины сопротивлений обмоток
310


13.4. Эксплуатация силовых трансформаторов
разных фаз не должны отличаться более чем на 2 %; измерение
коэффициента трансформации выполняется на всех ответвле­
ниях (рис. 13.5).
QF
Рис. 13.5. Схема для измерения коэффициента
трансформации трехфазного силового трансформатора
При измерении коэффициента трансформации напряжение
подается со стороны обмотки высшего напряжения. Обычно по­
даваемое напряжение составляет 380 или 220 В и легко поддается
измерению как на стороне высшего, так и на стороне низше­
го напряжения; измерение сопротивления изоляции доступных
стяжных болтов, ярмовых балок и испытание изоляции стяжных
болтов осуществляется на повышенном напряжении. Величина
сопротивления изоляции не нормируется, рекомендуемое значе­
ние составляет не менее 10 МОм. Допускается снижение сопро­
тивления изоляции не более чем на 50 % исходной величины.
Изоляция стяжных болтов должна выдерживать испытательное
напряжение переменного тока до 2000 В в течение I мин; из­
мерение характеристик изоляции производится при температуре
изоляции не ниже 10 “С до начала и после окончания капиталь­
ного ремонта.
В число основных измерений входят:
• измерение сопротивления изоляции обмоток трансформа­
тора (рис. 13.6) и определение коэффициента абсорбции. Коэф­
фициент абсорбции при температуре 10—30 °С для неувлажнен-
ных обмоток напряжением 35 кВ и ниже должен быть не менее
1,3, а для обмоток 110 кВ и выше - 1,5—2,0;
311


13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
• измерение емкости изоляции обмоток при частотах 2 и
50 Гц и определение отношения С2/С50;
• измерение тангенса угла (tg 5) диэлектрических потерь об­
моток и вводов.
Рис. 13.6. Схема для определения сопротивления
изоляции обмоток трансформатора
Возможно включение трансформатора в работу без сушки,
если измерения по окончании ремонта покажут, что сопротивление
изоляции понизилось, но не более чем на 40 %; отношение С2/С50
возросло не более чем на 10 %, tg 5 возрос не более чем на 30 %.
Если изменение хотя бы одной из этих характеристик не выходит за
пределы, указанные в таблице 13.2, сушка не производится.
Таблица 13.2
Допустимые параметры изоляции масляных трансформаторов
Характеристика
изоляции трансформатора
Температура, °С
10203040506070
tg, %
2Л
2,0
и
_2i5_
SJ.
4,0 6,0
ИД
8,0
ш
12,0
20.0
16,0
с/с50
L2
1.1
и
_ L2_
1Л
1,3
и
1,4
1Л
1,5
и
1,6
1Л
_LZ_
Примечание. В числителе приведены данные для напряжения обмотки
ВН 35 кВ или ниже, а в знаменателе —для напряжения выше 35 кВ.
Испытание главной изоляции повышенным напряжением. Ис­
пытание изоляции обмоток вместе с выводами повышенным на­
пряжением (рис. 13.7) состоит в приложении к каждой из обмо­
ток испытательного напряжения промышленной частоты.
Напряжение при испытаниях I/, быстро доводят до 40 %, а затем
плавно со скоростью не более чем 3 % С/исп в 1 с. После истечения
1 мин снижение напряжения Unm разрешается производить со
скоростью до 25 % в течение 5 с, а затем можно отключить напряже­
ние. Трансформатор считают выдержавшим испытание, если не
наблюдались частичные разряды или пробои изоляции.
312


13.4. Эксплуатация силовых трансформаторов
Рис. 13.7. Схема испытания изоляции обмоток трансформатора
повышенным напряжением промышленной частоты
Измерение потерь холостого хода. Измерения производятся у
трансформаторов мощностью 1000 кВА и более при напряжении,
подводимом к обмотке низшего напряжения, равном указанному в
протоколе заводских испытаний (паспорте). У трехфазных транс­
форматоров потери холостого хода измеряются при однофазном
возбуждении по схемам, применяемым на заводе-изготовителе.
У трехфазных трансформаторов при вводе в эксплуатацию и при
капитальном ремонте соотношение потерь на разных фазах не
должно отличаться от соотношений, приведенных в протоколе
заводских испытаний (паспорте), более чем на 5 %.
Переключающие устройства с регулированием под нагрузкой
(РПН). Оценка состояния переключающих устройств при вводе
трансформаторов в эксплуатацию и капитальном ремонте произ­
водится в соответствии с требованиями ПТЭ. Круговые диаграм­
мы РПН типа РНТ-9 и РНТ-13, работающих в автоматическом
режиме, снимаются 1 раз в два года.
Испытание бака на плотность. Испытаниям подвергаются все
трансформаторы, кроме герметизированных и не имеющих рас­
ширителя.
Испытание трансформаторов включением на номинальное
напряжение. Трансформатор включают толчком на номиналь­
ное напряжение на время не менее 30 мин. После включения
313


трансформатор прослушивают и наблюдают за его состоянием.
При появлении внутри трансформатора ненормального шума и
потрескиваний его немедленно отключают для выяснения при­
чин ненормальной работы. При удовлетворительных результатах
пробного включения трансформатор может быть включен под
нагрузку и сдан в эксплуатацию.
Для маслонаполненных трансформаторов мощностью до 1,6 MBA
предусмотрены следующие виды испытаний.
Фазировка трансформатора. Под фазировкой трансформато­
ра понимают проверку тождественности фаз включаемого транс­
форматора и сети (или другого трансформатора) при включении
на параллельную работу. Она осуществляется на низшем напря­
жении трансформаторов с помощью вольтметров с пределом из­
мерений, равным двойному значению линейного напряжения.
Процесс фазировки заключается в измерении напряжения между
разноименными фазами трансформаторов и определении отсут­
ствия напряжения между одноименными фазами. При фазиров-
ке трансформаторов с заземленными нейтралями измеряют на­
пряжение между выводом flj и тремя выводами а2, Ь2, с2, затем
между выводом Ь1и этими же тремя выводами, и наконец между
Cj и теми же тремя выводами (рис. 13.8, а).
13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
Рис. 13.8. Схемы фазировки трансформаторов
для включения их на параллельную работу
При фазировке трансформаторов без заземленных нейтралей,
(рис. 13.8, б) последовательно устанавливают перемычку сначала
между выводами а —ахи измеряют напряжение между выводами
b~bl и с2—с,, затем устанавливают перемычку между выводами
b2~bl и замеряют напряжение между выводами а2—а1 и с2—с,, и
314


«оеоооооое<>ооо«ооо90о««оооодоо9ео0ооов4<
13.4. Эксплуатация силовых трансформаторов
наконец устанавливают перемычку между выводами с2—с, и за­
меряют напряжение между выводами a2~at и b2—bv Для парал­
лельной работы трансформаторов соединяются те выводы, между
которыми нет напряжения.
Испытание трансформаторного масла. После отбора пробы
масла производят его испытания, определяя показатели, при­
веденные в ТКП 339-2011 . В число показателей входят следую­
щие: пробивное напряжение; содержание механических приме­
сей, взвешенного угля; кислотность; наличие воды; температура
вспышки масла. Отсутствие механических примесей производит­
ся визуально, а пробивное напряжение определяется е помощью
аппаратов АИИ-70, АМИ-80 и АИМ-90. При неудовлетворитель­
ных результатах испытаний масло должно заменяться сухим или
сушиться.
Сушка трансформаторов. В условиях эксплуатации необходи­
мость высушить трансформатор возникает в случае увлажнения
изоляции обмоток, после ремонта с полной или частичной сме­
ной обмотки либо изоляции. В последнем случае сушка произво­
дится независимо от значения сопротивления изоляции.
Определение необходимости сушки трансформаторов после
капитального ремонта, выемная часть которых находилась в воз­
духе дольше допустимого срока или при повышенной влажности,
производится на основании соответствующих измерений сопро­
тивления изоляции, емкости и тангенса угла диэлектрических
потерь.
Наиболее эффективным способом сушки выемной части
трансформатора является сушка в собственном баке с примене­
нием вакуума и нагревом методом потерь в стали бака. Возмож­
на сушка трансформатора таким же способом без применений
вакуума, но с вентиляцией выемной части горячим воздухом для
удаления влаги.
Сушку можно также производить и в специально изготовлен­
ном утепленном шкафу горячим воздухом, подаваемым возду­
ходувкой. Сушка изоляции небольших трансформаторов может
осуществляться методом инфракрасного облучения. В качестве
источника инфракрасного облучения применяются специальные
лампы, а при их отсутствии — обычные осветительные лампы.
Сушка считается законченной, если сопротивление изоляции об­
моток при установившейся температуре 100—105 °С имеет устой-
315


13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов
<>^ 5СЛ0<Х>0<><>О<>1»«»?0О<>0<К>0С><>00ФС*- 0<КХ><>0С<Ч>С<><>ФОС<ИХ<><?0<><ХК<<<>0<>5006<>й^^
чивое значение в течение 6—8 ч. После сушки производят осмотр
выемной части, удаляют термометры, проверяют и затягивают
крепления, после этого выемную часть опускают в бак, который
заполняют чистым сухим трансформаторным маслом.
13.5 . Ремонт трансформаторов
При ремонте трансформаторов выполняются сложные опе­
рации, связанные с разгерметизацией бака и выемкой активной
части, требующие высокой квалификации ремонтного персонала
и больших материальных затрат. Для оценки действительного со­
стояния трансформатора при его техническом обслуживании пе­
риодически проводятся профилактические проверки, измерения,
испытания, диагностирование.
Перед ремонтом проводятся организационно-технические
мероприятия, предусматривающие подготовку помещения, обо­
рудования, материалов и запасных частей; составляются ведо­
мости объема работ и сметы, которые являются исходными до­
кументами для определения трудовых и денежных затрат, сроков
ремонта, потребности в материалах.
Любой ремонт силового трансформатора, связанный разгер­
метизацией и выемкой активной части, относится к капиталь­
ному. Виды капитального ремонта трансформаторов: без замены
обмоток; с полной или частичной заменой обмоток, но без ре­
монта магнитной системы; с заменой обмоток и частичным или
полным ремонтом магнитной системы.
Ремонт трансформаторов мощностью до 6300 кВА выполня­
ется, как правило, на специализированных ремонтных предпри­
ятиях. Трансформаторы большей мощности ремонтируются на
месте установки выездным персоналом ремонтного предприятия,
если затраты на транспортирование слишком большие.
Перед ремонтом трансформатора проводят его осмотр, во
время которого проверяют комплектность, целостность сварных
швов и соединений, наличие или отсутствие течи масла из флан­
цевых соединений, оценивают внешнее состояние фарфоровых
выводов. Замечания заносят в дефектовочную ведомость.
Ремонт деталей и сборочных единиц трансформатора. В про­
цессе капитального ремонта трансформаторов выполняется ре­
монт деталей и сборочных единиц активной части и наружных
составных частей.
316


13.5. Ремонт трансформаторов
<*.»x>oo<x>oooo<>oc<>ooc<>»ao->9c.ooooo<>ooo<><>o<>»oooec«>ooe<>t>oooeoc'0oooo<*>o»oooo<>o»ooeoo«»»ooooo»aoo»oao«^
Ремонт магнитной системы. При устранении повреждений
изоляции и кромок пластин электротехнической стали ярмо
частично распрессовывают и между пластинами прокладывают
кабельную бумагу или обрабатывают с помощью кисти бакели­
товым лаком с последующей пропиткой. При устранении забоин
кромок пластин электротехнической стали в распрессованное
ярмо вбивают несколько текстолитовых, деревянных или метал­
лических с полосками электрокартона клиньев. Выпрямляют за­
гнутые кромки пластин, прокладывают между ними листы изо­
ляции из кабельной бумаги и вновь опрессовывают ярмо. Устра­
нение очагов прогара и оплавления активной стали производится
без разборки магнитной системы.
Ремонт обмоток. Устранение повреждений изоляции витков
обмотки выполняют в такой последовательности. Виток с по­
врежденной изоляцией оттягивают, место повреждения зачища­
ют, устраняют заусенцы, подрезают изоляцию. Изолируют по­
лосками лакоткани или кабельной бумаги и бакелитового лака с
полуперекрытием на толщину в соответствии с заводским испол­
нением и с перекрытием места повреждения изоляции с обеих
сторон не менее чем на 10 мм.
Ремонт вводов. Вводы трансформаторов должны изолировать
токоведующие стержни, обеспечивать надежное контактное сое­
динение и не допускать просачивания наружу масла.
При ремонте фарфоровых покрышек вводов очищают по­
врежденные места фарфора от загрязнений, обезжиривают, вы­
сушивают и покрывают бакелитовым или глифталевым лаком.
После этого необходимо провести термическую обработку при
температуре 55-60 °С в течение 1 мин. Покрытие и ее обработку
повторяют 2 раза, последний слой обрабатывают при температу­
ре 80-90 °С в течение 1ч.
Все работы, выполненные при капитальном ремонте транс­
форматора, принимаются по акту, к которому прилагается тех­
ническая документация по ремонту. Акты с приложениями хра­
нятся в паспорте трансформатора.
1. Расскажите о назначении силовых трансформаторов.
2. Перечислите особенности конструкций и характеристик транс­
форматоров тока и напряжения, опишите особенности сварочных
трансформаторов.
317


3. Как определить коэффициент трансформации?
4. Как измерить сопротивление обмоток силовых трансформаторов?
5. Объясните назначение трансформатора.
6. Перечислите условия параллельной работы трансформаторов.
7. Дайте определение понятия «коэффициент абсорбции».
8. Какими приборами измеряют сопротивление изоляции трансфор­
маторов?
Я Как выполнить фазировку трансформаторов?
10. Перечислите основные операции по техническому обслуживанию
и ремонту силовых трансформаторов.
И. Назовите способы сушки трансформаторов.
12. Охарактеризуйте особенности эксплуатации измерительных
трансформаторов тока и напряжения.
13. Техническое обслуживание и ремонт трансформаторов


14. ОПЕРАТИВНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ
оооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо
Оперативные переключения —это одна из основных обязан­
ностей оперативного персонала. Переключения производятся с
целью изменить схему электроустановки или состояние оборудо­
вания. Оперативные переключения в электроустановках бывают
аварийными и плановыми.
Аварийные переключения производятся при возникновении
аварийной ситуации в электроустановке.
Плановые переключения осуществляются для проведения
плановых ремонтов или в режимных целях. На каждом пред­
приятии разрабатываются и утверждаются графики проведения
ремонтов оборудования. В соответствии с этими графиками
в установленные сроки подаются заявки на вывод оборудования
в ремонт. Далее производится согласование заявок с вышестоя­
щим руководством, а также со смежными предприятиями и по­
требителями.
Оперативный персонал, обслуживающий электроустановку,
в которой планируется проведение плановых ремонтов, заблаго­
временно, до начала работ, составляет бланки переключений.
Бланк переключений — это основной документ, которым руко­
водствуются при производстве переключений в электроустановках.
В бланке переключений указывается последовательность
операций с оборудованием, которые необходимо произвести для
обеспечения мер безопасности при выполнении плановых работ
в электроустановке.
На производство сложных и ответственных переключений
(вывод в ремонт системы или секции шин, силового трансфор­
матора и др.) составляются типовые бланки переключений. Это не­
обходимо для исключения ошибок при составлении бланков.
319


Бланк переключений используется персоналом непосред­
ственно на месте выполнения операций. Вбланках переключений
указываются операции с коммутационными аппаратами и цепя­
ми оперативного тока; операции по включению и отключению
стационарных заземлителей, а также по наложению и снятию
переносных заземлений; операции по фазировке; по отключению
и включению устройств релейной защиты и автоматики и др.
Кроме того, в бланках переключений должны указываться и
наиболее важные проверочные действия: проверки на месте по­
ложений выключателей и разъединителей; проверки положения
выключателей в КРУ (комплектное распредельное устройство) и
КРУН (комплектное распределительное устройство для наруж­
ной установки) перед каждым перемещением тележек в шкафах;
проверка отсутствия напряжения на токопроводящих частях пе­
ред их заземлением и т. д . На проведение сравнительно простых
переключений (4—5 операций) бланки установленной в энерго­
системе формы, как правило, составляются самим оперативным
персоналом после получения распоряжения о переключении и
записи его в оперативном журнале.
В соответствии с ТКП 181—2009, действующим в Республи­
ке Беларусь, в электроустановках напряжением до 1000 В необ­
ходимость переключений по бланкам переключений определяет
лицо, выдающее распоряжение. Оперативному персоналу, непо­
средственно выполняющему переключения, выводить самоволь­
но из работы устройства блокировки запрещается. В случае вы­
явления неисправности устройств блокировки работник обязан
сообщить об этом старшему из оперативного персонала. Выпол­
нять операции с временным снятием блокировки можно только
с разрешения вышестоящего оперативного персонала, при этом
необходимо убедиться в правильности выполняемых операций и
соблюдении последовательности их выполнения.
Все сложные переключения должны выполняться, как пра­
вило, двумя работниками: один непосредственно производит
переключение, а другой контролирует правильность выполнения
и последовательность операций. Если переключение выполняет
один работник из числа оперативного персонала, лицом, которое
контролирует, может быть административно-технический персо­
нал, который знает схему данной электроустановки, правила вы­
полнения переключений.
14. Оперативные переключения в распределительных устройствах
320


14. О перативные переключения в распределительных устройствах
Бланк переключений заполняет оперативный персонал, ко­
торый получил распоряжение о проведении переключений. Под­
писывают бланк оба работника. Лицом, которое контролирует
правильность переключений, является старший по должности.
Ответственность за правильность переключений во всех случаях
возлагается на обоих работников, которые их выполняют.
При сложных переключениях для выполнения операций в
цепях устройств РЗАиТ и ПА допускается привлекать третьего
работника из персонала служб релейной защиты, автоматики и
телемеханики и противоаварийной автоматики. Этот работник
должен быть предварительно ознакомлен с бланком переключе­
ний и подписать его.
Оперативный персонал с разрешения вышестоящего опера­
тивного персонала может кратковременно вовлекаться в ремонт­
ные работы и испытания в рамках должностных инструкций с
освобождением на это время от выполнения обязанностей на ра­
бочем месте и записью в оперативном журнале.
Отключение и включение под напряжение, а также введение
в работу присоединения, которое имеет в своей цепи выключа­
тель, должны выполняться с помощью выключателя.
Разрешается отключение и включение отделителями, разъ­
единителями, разъемными контактами соединений КРУ, в том
числе КРУН:
• нейтралей силовых трансформаторов напряжением 110—
220 кВ;
• заземляющихдугогасящих реакторов напряжением 6—35 кВ
при отсутствии в сети замыкания на землю;
• намагничивающего тока силовых трансформаторов напря­
жением 6—330 кВ при заземленной нейтрали;
• зарядного тока воздушных и кабельных линий электропе­
редачи, определенных перечнем;
• зарядного тока систем шин, а также зарядного тока при­
соединений с соблюдением требований, оговоренных местными
инструкциями.
В кольцевых сетях напряжением 6—10 кВ разрешается отклю­
чение разъединителями уравнительных токов до 70 А и замы­
кание сети в кольцо при разности напряжений на разомкнутых
контактах разъединителей не более 5 % номинального напряже­
ния. Допускается отключение и включение нагрузочного тока до
321


15 А трехполюсными разъединителями наружной установки при
напряжении 10 кВ и ниже.
Допустимые значения отключаемых и включаемых разъеди­
нителями токов, а также порядок и условия выполнения опера­
ций для различных электроустановок должны быть определены
местными инструкциями.
Оперативному персоналу запрещается самовольно выводить
потребителей из-под действия системной противоаварийной ав­
томатики, переключать выключенные устройства противоава­
рийной автоматики.
Пример последовательности выполнения операций по выво­
ду в ремонт силового трансформатора:
1. Операции с устройством РПН (при необходимости регули­
ровки напряжения на трансформаторе, на который планируется
перевод нагрузки выводимого в ремонт трансформатора).
2. Разгрузка силового трансформатора (перевод нагрузки на
другой трансформатор, находящийся в работе).
3. Разбор схемы (отключение разъединителей, отделителей со
всех сторон, с которых может быть подано напряжение).
4. Исключение при необходимости цепей защит трансформа­
тора, в том числе цепей дифференциальной защиты.
5. Заземление трансформатора (включение стационарных за­
земляющих ножей, установка заземлений со всех сторон, с кото­
рых возможна подача напряжения).
Следует отметить, что в бланк переключений, помимо основ­
ных операций с оборудованием и переключающими устройства­
ми, необходимо включить проверочные операции.
Перед отключением разъединителя необходимо проверить
отключенное положение выключателя данного присоединения
с целью предотвратить выполнение операций с разъединителем
под нагрузкой. Кроме того, перед выполнением коммутационной
операции следует проверять целостность опорной и тяговой изо­
ляции разъединителей.
Перед тем как выкатить или вкатить тележку КРУ, необхо­
димо проверять отключенное положение выключателя данной
ячейки, а также принимать меры, которые исключат ошибочное
или самопроизвольное включение выключателя.
При дистанционном отключении (включении) выключателя
необходимо проверять его отключенное (включенное) положение
по сигнальным лампам и показаниям приборов (амперметров).
14. Оперативные переключения в распределительных устройствах
322


14. Оперативные переключения в распределительных устройствах
Перед установкой заземления на участке оборудования не­
обходимо убедиться в отключенном положении разъединителей,
отделителей, выкатных тележек со всех сторон, с которых может
быть подано напряжение. Непосредственно перед установкой за­
земления осуществляется проверка отсутствия напряжения на
тех токоведущих частях, на которые будут включаться заземляю­
щие ножи или устанавливаться переносные защитные заземле­
ния. После полного окончания работ в обязательном порядке не­
обходимо проверять готовность оборудования к вводу в работу, в
частности отсутствие закороток и заземлений. Включение обору­
дования на заземление или на закоротку приводит к несчастным
случаям и возникновению аварийной ситуации.
При выводе в ремонт трансформаторов напряжения, а также
трансформаторов, питающих низковольтные щиты, необходимо
удостовериться в отсутствии возможности подачи напряжения по
вторичной обмотке. Объединение вторичных обмоток выводимо­
го в ремонт трансформатора и трансформатора, находящегося в
работе, приводит к обратной трансформации и возникновению
на выводах первичной обмотки высокого напряжения, которое
является потенциально опасным для персонала, осуществляюще­
го работу на выведенном в ремонт оборудовании. Следовательно,
необходимо обеспечить видимый разрыв не только первичных,
но и вторичных цепей. Например, при выводе в ремонт транс­
форматора напряжения видимый разрыв обеспечивается путем
снятия крышек испытательных блоков, а при их отсутствии —от­
соединением и закорачиванием вторичных обмоток.
Кроме выполняемых операций, в бланке переключений ука­
зывается исходное состояние схемы подстанции и конкретно
участка сети, где производятся переключения, а также время на­
чала и окончания переключений.
Для упрощения составления бланков переключений, а так­
же для предотвращения оперативных ошибок, помимо типовых
бланков переключений, составляются ремонтные схемы, в кото­
рых приводится последовательность действий при выводе в ре­
монт того или иного участка электрической сети.
После того как бланк переключений составлен, его необхо­
димо проверить. Если переключения выполняются с контроли­
рующим лицом, бланк переключения проверяется дополнитель­
но контролирующим лицом.
323


14. Оперативные переключения в распределительных устройствах
Если переключения простые и могут выполняться опера­
тивным работником единолично, проверку бланка выполняет
диспетчер, который отдает команду на производство переключе­
ний. Перечень простых и сложных переключений составляется и
утверждается руководством предприятия.
Рекомендации, которых следует придерживаться во время
выполнения оперативных переключений:
• переключения следует выполнять при достаточной осве­
щенности;
• во время выполнения оперативных переключений нельзя
вести посторонние разговоры, в том числе отвлекаться на теле­
фонные звонки;
• прежде чем выполнить операцию с коммутационным ап­
паратом, необходимо убедиться в правильности выбранного при­
соединения и элемента оборудования;
• если возникают сомнения относительно правильности вы­
полнения той или иной операции, необходимо немедленно пре­
кратить переключения, доложить об этом вышестоящему опера­
тивному персоналу (диспетчеру);
• при отказе электромагнитной блокировки необходимо в
первую очередь убедиться в том, что операция выполняется дей­
ствительно правильно и соблюдены все необходимые условия для
выполнения данной операции;
• запрещается изменять порядок выполнения операций,
определенный бланком переключений;
• во время выполнения оперативных переключений следует
использовать необходимые средства защиты, а также соблюдать
правила безопасной эксплуатации электроустановок.
Все изменения в схеме оборудования подстанции фиксиру­
ются вручную на схеме-макете (мнемосхеме). Если на подстанции
установлена система SCADA, то изображенная на ней схема при­
водится в соответствие с текущей схемой автоматически. Если по
той или иной причине положение коммутационных аппаратов на
схеме системы SCADA не изменяется автоматически, его нужно
установить вручную в соответствии с фактическим состоянием
оборудования. То же касается переносных заземлений, установ­
ленное положение которых на схеме SCADA автоматически не
отображается.
При возникновении аварийной ситуации в электроустанов­
ке оперативный персонал должен незамедлительно приступить
324


к выполнению оперативных переключений для восстановления
нормальной схемы или исключения возможности повреждения
оборудования и опасности для людей. В аварийных ситуациях
оперативный персонал выполняет переключения без бланков
переключений, записывая все выполненные операции в опера­
тивный журнал.
Если при аварии необходимо выполнить сложные переклю­
чения, то оперативный персонал для этой цели может использо­
вать типовые бланки. В соответствии с ТК П 181—2009 для каж­
дой электроустановки должны быть составлены и утверждены
лицом, ответственным за электрохозяйство, однолинейные схе­
мы электрических соединений всех напряжений для нормальных
режимов работы оборудования с указанием положения коммути­
рующих аппаратов.
На каждом диспетчерском пункте, щите управления элек­
трохозяйством потребителя с постоянным дежурным персоналом
должны находиться Положение о режимном взаимодействии с
энергоснабжающей организацией, включая собственные электро­
станции, а также инструкции по предотвращению и ликвидации
аварий и других нарушений, которые составляются в соответствии
с типовыми инструкциями органа оперативно-диспетчерского
управления высшего уровня. При составлении инструкции не­
обходимо руководствоваться инструкцией по ликвидации аварий
энергоснабжающей организации, а также инструкцией о действи­
ях оперативных работников и порядке отключения электрообо­
рудования во время возникновения пожара.
Основными задачами оперативно-диспетчерского управле­
ния во время ликвидации аварий и других технологических на­
рушений являются предупреждение развития аварий и защита
от поражения работников электрическим током, предотвраще­
ние повреждения оборудования, которого не коснулась авария;
срочное возобновление электроснабжения электроприемников и
нормальных показателей качества электроэнергии; создание наи­
более надежной послеаварийной схемы электроснабжения потре­
бителя в целом и отдельных ее частей; обследование состояния
оборудования, которое выключалось, и, по возможности, вклю­
чение его в работу.
Переключение в электрических схемах распределительных
устройств подстанций, щитов и сборных шин должен выполнять
14. Оперативные переключения в распределительных устройствах
325


оперативный персонал, который непосредственно обслуживает
электроустановки. Эти переключения выполняются по распоря­
жению или с разрешения оперативного персонала высшего уров­
ня, в оперативном управлении или в ведении которого находится
данное оборудование. Переключение остального оборудования
выполняется в соответствии с порядком, установленным у потре­
бителя, по устному или телефонному распоряжению с записью в
оперативном журнале.
При переключениях в электрических схемах необходимо ре­
гистрировать их последовательность. Распоряжение о переклю­
чении считается выполненным только после получения об этом
сообщения от лица, которому оно выдавалось.
14. Оперативные переключения в распределительных устройствах
1. С какой целью производят оперативные переключения?
2. Охарактеризуйтеаварийные и плановые переключения.
3. С какой целью составляется бланк переключений?
4. Перечислите последовательность переключений по выводу в ре­
монт силового трансформатора.
5. Какие переключения допускается производить при помощи разъ­
единителей?
6. Расскажите о действиях оперативного персонала при выполнении
переключений.
7. Назовите задачи оперативно-диспетчерского управления в элек­
трических сетях.
326


15. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ПОДСТАНЦИЙ
И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
<хххх><х><><><><><><><><х>о<х><>о<х><х><><><><х^
15.1 . Общие сведения о б устройстве подстанций
Электрическая подстанция - электроустановка, предназна­
ченная для приема, преобразования и распределения электриче­
ской энергии, состоящая из трансформаторов или других преоб­
разователей электрической энергии, устройств управления, рас­
пределительных и вспомогательных устройств.
Трансформаторные подстанции — подстанции, предназна­
ченные для преобразования электрической энергии одного на­
пряжения в энергию другого напряжения при помощи трансфор­
маторов.
Преобразовательные подстанции — подстанции, предназна­
ченные для преобразования рода тока или его частоты.
По назначению в сети подстанции подразделяются на распре­
делительные подстанции потребителей и районные подстанции.
Подстанции потребителей выполняют напряжением 6—10/0,4 кВ,
20—35/0,4 кВ, а районные —напряжением 110—35/6—10 кВ.
Электроподстанции могут располагаться на открытых пло­
щадках, в закрытых помещениях (ЗТП —закрытая трансформа­
торная подстанция), под землей и на опорах (МТП — мачтовая
трансформаторная подстанция), в специальных помещениях
зданий-потребителей.
Подстанция внутрицеховая — подстанция, расположенная
внутри цеха открыто (без ограждения), за сетчатым ограждением,
в отдельном помещении.
Подстанция встроенная —подстанция, вписанная в контур
основного здания, оборудование которой расположено в здании.
327


Подстанция пристроенная — подстанция, непосредственно
примыкающая к основному зданию электростанции, промыш­
ленного предприятия, к жилому или общественному зданию.
Комплектная трансформаторная (преобразовательная) под­
ст анция — подстанция, состоящая из трансформаторов (пре­
образователей) и блоков (КРУ или КРУН и других элементов),
поставляемых в собранном или полностью подготовленном для
сборки виде.
Комплектные трансформаторные (преобразовательные) под­
станции (далее - КТП , КПП) или части их, устанавливаемые в
закрытом помещении, относятся к внутренним установкам, уста­
навливаемые на открытом воздухе, — к наружным установкам
(ТКП 181-2009).
Преимущества КТП — применение типовых схем электри­
ческих соединений, высокое качество сборки и регулировки от­
дельных сборочных единиц, осуществляемых на заводе, быстрота
установки и монтажа. Комплектные подстанции изготовляются
как для наружной установки (КПТН), так и для внутренней
(КПТВ) (рис. 40, вклейка). Подстанции для наружной установ­
ки могут быть выполнены по схеме тупиковых, или проходных
(КТПП). Эти подстанции предусматривают установку трансфор­
маторов напряжением 6—10/0,4 кВ, мощностью до 4000 кВ А.
Обычно КТП состоит из одного или двух трансформаторов,
устройства высшего напряжения (УВН) с коммутационной ап­
паратурой, комплектного распределительного устройства (РУ) со
стороны низшего напряжения (РУНН) и служит для распределе­
ния энергии между отдельными электроприемниками или груп­
пами электроприемников в цехе.
Пример условного обозначения комплектной трансформа­
торной подстанции КТП-Х/10/0,4-12 -У1: К — комплектная; Т —
трансформаторная; П - подстанция; X — мощность силового
трансформатора (25, 40, 63, 100, 160), кВ А; 10 —класс напряже­
ния, кВ; 0,4 —номинальное напряжение на стороне НН; 12 - год
разработки; У1 — вид климатического исполнения. Например, в
состав комплектной трансформаторной КТП-250 -2500/10/0,4-УЗ
подстанции входят устройство со стороны высшего напряжения
(УВН) —шкаф глухого ввода ВВ-1 или шкаф ШВВ-2УЗ с выклю­
чателем нагрузки ВНП; силовые трансформаторы (один — для
15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
328


КТП, два - для 2КТП); распределительное устройство низшего
напряжения РУНН 0,4 кВ, состоящее из шкафов ввода низше­
го напряжения, секционного шкафа для двухтрансформаторной
подстанции и шкафов отходящих линий.
Защита КТП от многофазных коротких замыканий отходящих
линий осуществляется автоматическими выключателями.
Внутрицеховые комплектные трансформаторные подстанции,
как правило, размещают на первом этаже в основных и вспомога­
тельных помещениях производств. Минский электротехнический
завод имени В.И. Козлова выпускает комплектные трансформа­
торные подстанции полной заводской готовности (рис. 15.1) в
бетонной оболочке серии КПТБ, которые представляют собой
одно- и двухтрансформаторные подстанции наружной установки
и служат для приема электрической энергии переменного тока
частотой 50 Гц и напряжением 6(10) кВ, ее транзита и преобра­
зования в электрическую энергию напряжением 0,4 кВ для элек­
троснабжения потребителей городов, населенных пунктов, про­
мышленных или сельскохозяйственных объектов. Монтаж таких
подстанций на объекте требует минимальных строительных ра­
бот —только устройство котлована глубиной 0,9 м с выравнива­
нием дна слоем песка. Доставка выполняется со смонтированным
трансформатором на стандартных транспортных средствах.
Общий вид КТПБ представлен на рисунке 41 (вклейка), на
рисунках 42—44 (вклейка) —устройства отсеков высшего, низше­
го напряжения и отсека трансформатора. Конструктивно железо­
бетонная оболочка состоит из корпуса и крыши. Блок разделен
стальными перегородками на отсек УВН, отсек трансформато­
ра и отсек РУНН. Отсеки РУНН и УВН обслуживаются снару­
жи здания подстанции, после открытия дверей обслуживания.
Установка или смена силового трансформатора осуществляется
сверху, при снятой крыше подстанции. В отсеке УВН установ­
лено малогабаритное распределительное устройство с элегазовой
изоляцией типа RM6 Schneider Elektric. РУНН представляет со­
бой щит, на котором устанавливаются трехфазные предохрани­
тельные разъединители фидеров, вводной выключатель нагрузки
с дугогасительной системой, трансформаторы тока, аппаратура
защиты и измерения.
15.1. Общие сведения о б устройстве подстанций
329


15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
ОФООСФ»ОООФФ«<ч<<>С<>Ф«>О0<><>«<>ОООО>9ОФСК>©<No©ООООО©О©ООООТО«>Ск>ОО<>ОФОО©ООО<><>Х<><><><»ОО<><><»><>Ф<>О«К>О©О©ООО<ИХО<>^^
Линия 6-10 кВ
Рис. 15.1. Принципиальная схема комплектной трансформаторной
подстанции: B W —счетчик; FVI-FV6 —разрядники; Т — силовой
трансформатор; S —рубильник; F1—F3 - предохранители; ТА1-ТАЗ -
трансформаторы тока; SFI—SF3 —автоматические выключатели
Во всех отсеках предусмотрено местное освещение, включае­
мое автоматически при открывании дверей, установлены розетки
на напряжения 380/220 В переменного тока для подключения пе­
реносного освещения и инструмента. Подстанции КПТБ имеют
следующие виды защит: от междуфазных коротких замыканий
на стороне ВН; повреждений в баке трансформатора (для герме­
тичных трансформаторов); коротких замыканий линий 0,4 кВ;
коротких замыканий цепей собственных нужд. В подстанции
имеются механические блокировки, не допускающие включе­
ние заземляющих ножей выключателей нагрузки и выключателя
УВН при включенных заземляющих ножах.
330


Рис. 1. Штангенциркули: а — с величиной отсчета 0,1 мм;
б - с величиной отсчета 0,05 мм; в - с круговой шкалой;
г - с цифровой шкалой
а
Рис. 2. Микрометр гладкий с ценой деления 0,01 мм (а):
1 - скоба; 2 - пятка; 3 - микрометрический винт;
4 - стебель со шкалой; 5 - трещотка; 6 —стопор;
7 - барабан с нониусом; микрометр с цифровой шкалой (б)


Рис. 3. Пример повышения уровня индустриализации за счет
применения комплектной трансформаторной подстанции (а);
блочной трансформаторной подстанции (б)
б
а
Рис. 4. Буровая самоходная установка SOOSAN SD-1000 (а);
бурильная крановая машина А-25 Амкодор (б)
Рис. 5 . Электрический инструмент


а
б
в
Рис. 6. Пневмоинструмент: а —пневмогайковерт;
б —пневмододото; в —пневматический отбойный молоток
а
б
в
Рис. 7. Пороховой пистолет (а) и его принадлежности:
б —строительный патрон монтажный; в —дюбеля монтажные
Рис. 8. Конструкция кабеля АВВГ


в
Рис. 9. Изоляторы: а - подвесной; 6 - штыревой; в - проходной
Рис. 10. Электроперфоратор
Рис. 11. Штроборез


6
7
11
14
10
12
16
17
Рис. 13. Внешний вид светильников для освещения производственных
и сельскохозяйственных помещений: 1 — НСП20, РСП20; 2 —НСП21;
3 — ГСШО, ЖСП10, РСШО; 4 —РСП05; 5 —Н4БН; 6 - НППОЗ;
7- НСП02;8- НСПОЗ;9,10- НСП11;11,12-ЛП022;
13 —ЛПОЮ; 14 —JICOll; /5-ЛПП12; 76-ЛСП15; 77-ЛСП18


4
0Р
Рис. 14. Внешний вид прожекторов: 1 - ПЗС;
2- ПЗР;3—ПКН;4-ПЗИ;5-ПГЦ,ПГП;6-ГОЮ;
7 - ИО05; 8 - ГО05, ЖО05, РО05; 9 - HOOl, РО01,
РО02, ЖО02, ГО02; 10 - ГООЗ, ЖООЗ, РООЗ, ИООЗ
Рис. 15 . Полупроводниковые диоды


Рис. 16. Тиристоры
Рис. 17. Преобразователь частоты
для асинхронного регулируемого
электропривода
Рис. 18. Солнечный парк в Брагинском районе


Рис. 19 Солнечные панели на скатной крыше здания
Рис. 20. Солнечные панели, установленные на земле
Рис. 21. Стринговые инверторы,
установленные под солнечными панелями


Сеть
Счетчик
'Т =р:
Солнечные модули
Нагрузка
Рис. 22. Схема сетевой солнечной электростанции
т
Рис. 23. Автономная система электроснабжения:
1, 2 - ветрогенератор с сетевым инвертором; 3, 4 — солнечная
сетевая станция; 5 —блок двунаправленных инверторов;
6 — аккумуляторная батарея; 7 —генератор


б
в
Рис. 24. Элементы фотоэлектрической станции:
а — контроллер; б — аккумуляторная батарея; в — инвертор
Рис. 25. Лопастная система
ветроэлектрической установки


Рис. 27. Соединение солнечной электростанции
с энергосистемой


1
Рис. 28. Кабели силовые с поливинилхлоридной изоляцией:
1 —токонесущая жила; 2 — изоляция ПВХ; 3 — оболочка ПВХ
в
Рис. 29. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена:
а — на напряжение 1 кВ; б —на напряжение 6—35 кВ;
в — на напряжение 110 кВ
Рис. 30. Цветовая
маркировка жил кабеля


Рис. 31. Кабель с изоляцией
из сшитого полиэтилена
Рис. 32. Контрольный кабель
с пластиковой изоляцией
Рис. 33. Самонесущий провод
Рис. 34. Герконные реле
Рис. 35. Промежуточные реле


Рис. 37. Конструкция блоков микропроцессорной релейной
зашиты: а —узлы цифровых и аналоговых входов;
б - блоки аналоговых входов; в - импульсный источник питания
Рис. 38 . Электромагнитные пускатели и контакторы


Рис. 39. Внешний вид электродвигателей: а —асинхронный
двигатель с короткозамкнутым ротором; 6 — электродвигатель
с фазным ротором; в —машина постоянного тока


15.1. Общие сведения об устройстве подстанций
Технические параметры подстанции и структура условных
обозначений для формирования заказа приведены в таблице и
на рисунке 15.2. Принципиальные типовые электрические схе­
мы трансформаторной подстанции КТПБ приведены на рисун­
ка х 15.3, 15.4.
Технические параметры подстанций
Наименование
Значение параметра
параметра
КТПБ
2КТПБ
Номинальная мощность трансформато­
ра, кВА
63... 1250 2х63...2х1250
Тип трансформатора
Масляные, сухие
Схема и группа соединения обмоток
трансформатора
У/Ун-0, Д/Ун-11, У/Z h-I 1
и др.
Номинальное высшее напряжение
(ВН), кВ
6(10)
Наибольшее рабочее напряжение, кВ
7,2 (12)
Номинальное низшее напряжение
(НН), кВ
0,4
Тип устройства высшего напряжения
(УВН)
Элегазовый моноблок
Тип защитных аппаратов отходящих
линий
Предохранительные
разъединители
Количество и номинальные токи от­
ходящих линий, А
До 10x400 До 20x400
2 К Т П Б -Х/ХУ0.4 -06-УХЛ1
Двухтрансформаторная
Комплектная
Трансформаторная
Постанция
В бетонной оболочке
Мощность трансформатора, кВ А:
63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1250
Номинальное высшее
напряжение, кВ: 6; 10
Номинальное низшее
напряжение, кВ
Год разработки
Вид климатического
исполнения по ГОСТ 15150-69
Рис. 15.2. Структура условного обозначения подстанций
331


/5. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
oeoooooeoooeeooeocoeoceoooooooooooeoocooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooeooooooooooeooQoooooooooooooooooeooooooeoooooooooeooooooooooooooeoooooooooeoooooeo
Рис. 15.3. Принципиальная типовая электрическая схема КТПБ
332
Д
о
1
2
ф
и
д
е
р
о
в
(
2
5
0
,
4
0
0
,
6
3
0
А
)


Ф
и
д
е
р
у
л
и
ч
н
о
г
о
15.1
.
Общие сведения об устройстве подстанций
Рис. 15.4. Пример выполнения принципиальной
электрической схемы КТПБ с установкой распределительного
устройства РУНН и с линией уличного освещения
333


15. Техническое обслуживание и рем онт подстанций и распределительных утройств
15.2 . Организация сменного и периодического
надзора за состоянием работы электрооборудования
подстанций
Одна из обязанностей электротехнического оперативного персо­
нала - это осмотр оборудования подстанций. Осмотр проводится для
своевременного обнаружения технических неисправностей, а также
для своевременной локализации и ликвидации аварийной ситуации.
Осмотр распределительного устройства (РУ) подстанций без
отключения электрооборудования должен проводиться:
• на объектах с постоянным дежурством персонала —не реже
1 раза в сутки; в темное время суток для выявления разрядов,
коронирования - не реже 1 раза в месяц;
• на объектах без постоянного дежурства персонала — не
реже 1 раза в месяц, а в трансформаторных и распределительных
пунктах —не реже 1 раза в 6 месяцев.
Внеплановый осмотр РУ проводится после отключения ко­
ротких замыканий или появления сигнала о неисправности. При
неблагоприятной погоде (сильный туман, мокрый снег, гололед
и т. п.) или сильном загрязнении на открытом распределительном
устройстве должны быть организованы дополнительные осмотры.
Обо всех замеченных неисправностях должны быть произ­
ведены записи в журнал дефектов и неполадок на оборудова­
нии, кроме того, информация о них должна быть сообщена от­
ветственному за электрохозяйство. Замеченные неисправности
должны устраняться в кратчайший срок.
Последовательность осмотра, маршрут движения оператив­
ного персонала, периодичность осмотра, основные моменты, на
которые нужно обращать внимание при осмотрах, должны быть
изложены в маршрутной схеме осмотра оборудования и включе­
ны в должностные инструкции в качестве приложения.
Периодический осмотр оборудования, в том числе и в ночное
время, должен производить персонал, ответственный за его тех­
ническое состояние и безопасную эксплуатацию. Периодичность
осмотра устанавливает технический руководитель потребителя.
При осмотре РУ подстанций особое внимание должно быть об­
ращено на следующее:
• состояние помещения, исправность дверей и окон, отсут­
ствие течи в кровле и междуэтажных перекрытиях, наличие и
исправность замков, ограждающих конструкций;
334


15.3. Режимы нейтралей подстанций
• контроль изоляции основной сети, собственных нужд, опе­
ративного тока;
•исправность отопления и вентиляции, освещения и сети
заземления;
• наличие и состояние технических средств противопожар­
ной защиты и первичных средств пожаротушения; наличие ис­
пытанных защитных средств;
• укомплектованность медицинской аптечкой;
• уровень и температуру масла, отсутствие течи в аппаратах;
• состояние контактных соединений, рубильников щитов
низкого напряжения;
• целостность пломб у счетчиков;
• состояние изоляции (запыленность, наличие трещин, раз­
рядов и т. п.);
• отсутствие повреждений и следов коррозии, вибрации и
треска у элегазового оборудования;
• положение переключающих устройств РЗАиТ и ПА;
• работу системы сигнализации; действие устройств электро­
подогрева в холодное время года;
• плотность закрытия шкафов управления; возможность до­
ступа к приводам коммутационных аппаратов и др.
15.3 . Режимы нейтралей подстанций
Способ заземления нейтрали является важной характеристи­
кой электроустановки. Режим нейтрали определяет силу тока в
месте повреждения и уровень перенапряжений на неповрежден­
ных фазах при однофазном замыкании на землю; схему построе­
ния релейной защиты от замыканий на землю; уровень изоляции
электрооборудования; выбор аппаратов для защиты от грозовых
и коммутационных перенапряжений; бесперебойность электро­
снабжения; допустимое сопротивление контура заземления под­
станции; безопасность персонала и электрооборудования при
однофазных замыканиях на землю.
В зависимости от режимов нейтрали электроустановки подраз­
деляются на четыре группы. Это электроустановки напряжением:
• выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью
с большими токами замыкания на землю);
• выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми
токами замыкания на землю);
335


• до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;
• до 1 кВ с изолированной нейтралью.
Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью
называется трехфазная электрическая сеть напряжением выше
1 кВ, в которой отношение разности потенциалов между непо­
врежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой
или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и зем­
лей в этой точке до замыкания не превышает 1,4 (ТКП 339—2011).
Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформа­
тора или генератора, не присоединенная к заземляющему устрой­
ству либо присоединенная к нему через большое сопротивление.
Глухозаземленная нейтраль — нейтраль трансформатора или
генератора, присоединенная к заземляющему устройству непо­
средственно.
Сети с напряжением 330, 220, 110 кВ имеют эффективно за­
земленную нейтраль. Сети 6, 10 и 35 кВ работают с изолирован­
ной нейтралью. Сети 690, 400 и 230 В могут работать как с изо­
лированной, так и с заземленной нейтралью.
Наиболее распространены сети 400/230 В, которые в соот­
ветствии с требованиями ПУЭ должны иметь глухозаземленную
нейтраль.
Рассмотрим схему сети с изолированной нейтралью. На рисун­
ка 15.5, а изображена схема такой сети трехфазного тока. Обмот­
ка соединена в звезду, однако все сказанное ниже относится и к
случаю соединения вторичной обмотки в треугольник.
J5. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
336
Рис. 15.5. Схема сети трехфазного тока
с изолированной нейтралью (а); замыкание на землю
в сети с изолированной нейтралью (б)


Проводники имеют связь с землей, обусловленную емкост­
ными токами и активными токами утечки изоляции. Чем больше
длина сети, тем большую величину имеют токи утечки и емкост­
ные токи. Если в одной из фаз (например, А) произойдет замыка­
ние на землю, т. е. провод этой фазы будет соединен с землей, то
емкостное сопротивление х, и активное сопротивление утечки г,
будут зашунтированы относительно малым сопротивлением за­
мыкания на землю (рис. 15.5, б). Теперь под воздействием линей­
ного напряжения сети ил через место замыкания и землю будут
проходить токи утечки и емкостные токи двух исправных фаз.
Пути прохождения тока показаны на рисунке стрелками.
Замыкание, показанное на рисунке 15.5, б, называется одно­
фазным замыканием на землю, а возникающий при этом аварий­
ный ток —током однофазного замыкания.
В сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В
токи утечки и емкостные токи обычно невелики. Они зависят от
состояния изоляции и длины сети. Даже в разветвленной сети
они находятся в пределах нескольких ампер и ниже. Поэтому
эти токи, как правило, недостаточны для расплавления плавких
вставок или отключения автоматических выключателей.
При напряжениях выше 1000 В основное значение имеют ем­
костные токи, они могут достигать нескольких десятков ампер
(если не предусмотрена их компенсация). Однако в этих сетях от­
ключение поврежденных участков при однофазных замыканиях
обычно не применяется, чтобы не создавать перерывов в элек­
троснабжении. Таким образом, в сети с изолированной нейтра­
лью при наличии однофазного замыкания (о чем сигнализируют
приборы контроля изоляции) продолжают работать электропри­
емники. Это возможно, так как при однофазных замыканиях ли­
нейное (междуфазное) напряжение не изменяется и все электро­
приемники получают энергию бесперебойно.
Однако при любом однофазном замыкании в сети с изоли­
рованной нейтралью напряжения неповрежденных фаз по от­
ношению к земле возрастают до линейных, а это способствует
возникновению второго замыкания на землю в другой фазе. Об­
разовавшееся двойное замыкание на землю создает серьезную
опасность для людей. Следовательно, любая сеть с наличием в
ней однофазного замыкания должна рассматриваться как нахо­
дящаяся в аварийном состоянии, так как общие условия безопас­
ности при таком состоянии сети резко ухудшаются.
15.3. Режимы нейтралей подстанций
337


В настоящее время в мировой практике в сетях среднего
напряжения (6—35 кВ) используются следующие способы за­
земления нейтрали: изолированная (незаземленная) нейтраль;
заземленная через резистор (низкоомный или высокоомный).
В режиме изолированной нейтрали нейтраль трансформатора
или генератора не присоединена к заземляющему устройству
(контуру заземления).
Преимуществами режима заземления нейтрали являются
отсутствие необходимости в немедленном отключении однофаз­
ного замыкания на землю и малый ток в месте повреждения,
определяемый емкостью линии относительно земли.
Недостатки состоят в следующем: возможность возникно­
вения многоместных повреждений электрооборудования из-за
пробоев изоляции, связанных с дуговыми перенапряжениями;
Снижение срока службы изоляции из-за накопления в ней де­
фектов под действием длительных перенапряжений; необходи­
мость выполнения изоляции электрооборудования относительно
земли на линейное напряжение; сложность обнаружения места
повреждения на линии; опасность поражения электрическим то­
ком людей и животных.
Учитывая эти причины, признано целесообразным приме­
нять заземление нейтрали в линиях с малыми токами замыка­
ния на землю через резистор или через резистор и дугогасящий
реактор. Главной целью высокоомного резистивного заземления
нейтрали сети является ограничение дуговых перенапряжений
й феррорезонансных явлений при одновременном обеспечении
дл^ельной работы сети при однофазном замыкании на землю
(на время поиска и отключения поврежденного присоединения
оперативным персоналом).
Все режимы заземления нейтрали через резистор (рис. 45,
вклейка) можно разделить на две большие группы с позиции соз­
даваемого активного тока:
• вы сокоомное резистивное заземление нейтрали — это зазем­
ление нейтрали через резистор, при котором суммарный ток в
месте замыкания (активный ток резистора плюс емкостный ток
сети) не превышает 10 А. Как правило, однофазное замыкание на
землю при таком режиме заземления нейтрали можно не отклю­
чать и защиты от замыканий на землю действуют на сигнал;
15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
338


15.4 . Система заземления трансф орматорных подстанций и опор высоковольтных линий
• низкоомное резистивное заземление нейтрали — это зазем­
ление нейтрали через резистор, при котором суммарный ток в
месте замыкания (активный ток резистора плюс емкостный ток
сети) превышает 10 А. Как правило, суммарный ток однофазного
замыкания при этом режиме заземления нейтрали существенно
превышает 10 А, что требует действия защит от замыканий на
землю на отключение без выдержки времени (или с малой вы­
держкой).
В энергосистеме Республики Беларусь резистивное заземле­
ние нейтрали сетей 6—35 кВ начало применяться с 1999 г. При­
менение в сетях 6—35 кВ современного оборудования заземления
нейтрали (дугогасящих реакторов с шунтирующими низковольт­
ными резисторами и высоковольтных резисторов заземления
нейтрали) позволяет существенно повысить надежность работы
сетей, автоматизировать процесс поиска поврежденного фидера и
снизить аварийность при однофазных замыканиях на землю.
Заземление в сетях 0,4 кВ (с глухозаземленной нейтралью) рас­
смотрено в п. 3.5.8 данного учебного пособия.
15.4 . Система заземления трансформаторных
подстанций и о пор высоковольтных линий
Вэлектроустановках с изолированной нейтралью напряжени­
ем выше 1 кВ сопротивление заземляющего устройства при про­
хождении расчетного тока замыкания на землю в любое время
года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно
быть не более 10 Ом. Расчетный ток замыкания на землю должен
быть определен для той из возможных в эксплуатации схем сети,
при которой этот ток имеет наибольшее значение.
В открытых электроустановках напряжением выше 1 кВ
с изолированной нейтралью вокруг площади, занимаемой обору­
дованием, на глубине не менее 0,5 м должен быть проложен
замкнутый горизонтальный заземлитель (контур), к которому
подсоединяется заземляемое оборудование. Если сопротивление
заземляющего устройства выше 10 Ом, дополнительно следует
проложить горизонтальные заземлители вдоль рядов оборудо­
вания со стороны обслуживания на глубине 0,5 м и на расстоя­
нии 0,8 -1 ,0 м от фундаментов или оснований оборудования.
339


В электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной
нейтралью нейтраль трансформатора на стороне до 1 кВ должна
быть присоединена к заземлителю при помощи заземляюще­
го проводника. Использование нулевого рабочего проводника,
идущего от нейтрали генератора или трансформатора на щит
распределительного устройства, в качестве заземляющего про­
водника не допускается. Указанный заземлитель должен быть
расположен в непосредственной близости от генератора или
трансформатора. В отдельных случаях (например, во внутри­
цеховых подстанциях) заземлитель допускается сооружать не­
посредственно около стены здания. Вывод нулевого рабочего
проводника от нейтрали трансформатора на щит распредели­
тельного устройства должен быть выполнен при выводе фаз ши­
нами —шиной на изоляторах, при выводе фаз кабелем (прово­
дом) —жилой кабеля (провода).
Сопротивление заземляющего устройства, к которому при­
соединены нейтрали трансформаторов или выводы источника
однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4
и 8 Ом при линейных напряжениях 690, 400 и 230 В соответ­
ственно.
Согласно ПУЭ, на опорах ВЛ должны быть выполнены за­
земляющие устройства, предназначенные для повторного за­
земления, защиты от грозовых перенапряжений, заземления
электрооборудования, установленного на опорах ВЛ. Сопротив­
ление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом.
Металлические опоры, металлические конструкции и арматура
железобетонных элементов опор должны быть присоединены к
Р£7У-проводнику. На железобетонных опорах PbW-проводник
следует присоединять к арматуре железобетонных стоек и под­
косов опор. Крюки и штыри деревянных опор ВЛ, а также ме­
таллических и железобетонных опор при подвеске на них СИП с
изолированным несущим проводником заземлению не подлежат,
за исключением крюков и штырей на опорах, где выполнены по­
вторные заземления и заземления для защиты от атмосферных
перенапряжений.
Для заземления крюков и штырей на опоре вдоль установ­
ки изоляторов прокладывают стальную проволоку диаметром
не менее 6 мм с антикоррозионным покрытием, которую затем
15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
340


15.4. Система заземления трансформаторных подстанций и опор высоковольтных линий
о<>ооо<><к>о«»о<«одО«о<>оооаоооооосо<«оооо<>'Х>оо«««й«оо«ооеоооооооооооооооооооо<>оооооаоосм«»оо«оооомоо««ооооо«оФ<^«оо«<>о<>с>оооо<км>&<х>ооооооос~»«<>с«<>Фооо<>«»оо«оо<>ооо
спускают вниз и соединяют с заземляющим устройством. У же­
лезобетонных опор в качестве заземляющего спуска используют
металлическую арматуру. Соединение заземляющих проводни­
ков между собой, присоединение их к верхним заземляющим вы­
пускам стоек железобетонных опор, к крюкам и кронштейнам, а
также к заземляемым металлоконструкциям и к заземляемому
электрооборудованию, установленному на опорах ВЛ, должны
выполняться сваркой или болтовыми соединениями.
Защита подстанций с распределительными устройствами
220-110 -35 кВ от прямых ударов молнии выполняется при помо­
щи тросовых или стержневых молниеотводов, число и местопо­
ложение которых определяются расчетами. При этом расположе­
ние всех трех элементов молниеотвода (молниеприемник, зазем­
ляющий спуск и заземляющее устройство) должно быть таким,
чтобы вероятность обратных перекрытий по воздуху с элементов
молниеотвода на токоведущие части и корпуса аппаратов, а так­
же в земле от заземлений молниеотводов до контурного заземле­
ния подстанций была минимальной.
Применяют два вида заземления: сосредоточенное (вынос­
ное) и контурное.
При сосредоточенном заземлении заземлители располагают в
сырых, низких местах с наименьшим сопротивлением грунта.
Контурное заземление (рис. 15.6) отличается тем, что зазем­
лители располагаются по контуру площадки, где размещено обо­
рудование, а также по периметру защищаемой территории.
Контурные заземлители выполняются из труб или уголков,
соединенных полосами.
Контурное заземление применяют при высокой степени
электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В. Электроды
его заземлителя размещаются по контуру (периметру) площадки,
на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри
этой площадки.
341


15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
Рис. 15.6. Контурное заземляющее устройство
15.5 . Параметры заземляющих устройств
Основными параметрами, характеризующими состояние за­
земляющих устройств (ЗУ), являются сопротивление ЗУ (для
электроустановок подстанций, электростанций и опор ВЛ); на­
пряжение на ЗУ при стекании с него тока замыкания на землю;
напряжение прикосновения (для электроустановок выше 1 кВ с
эффективно заземленной нейтралью, кроме опор ВЛ). Дополни­
тельными характеристиками ЗУ, с помощью которых произво­
дится оценка его состояния в процессе эксплуатации, являются
качество и надежность соединения элементов ЗУ, соответствие
сечения и проводимости элементов требованиям ПУЭ.
В соответствии с ТКП 181—2009 для контроля ЗУ в электро­
установках до 1 кВ с изолированной нейтралью необходимо про­
изводить проверку пробивных предохранителей, а в электроуста­
новках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью - проверку цепи
« фаза—нуль».
Периодичность проверки параметров ЗУ следующая: про­
верка ЗУ в полном объеме — не реже 1 раза в 12 лет; проверка в
той части, где возможно изменение ЗУ в результате проведенных
работ, -
после монтажа, переустройства и капитального ремонта
342


15.5. Параметры заземляющих устройств
оборудования на электростанциях, подстанциях и линиях элек­
тропередачи; измерение напряжения прикосновения в электро­
установках — не реже 1 раза в 6 лет, ЗУ которых выполнено по
нормам на напряжение прикосновения и проектным данным.
При возникновении на территории объекта КЗ или связан­
ных с ним аварийных ситуаций необходимо провести обследова­
ние ЗУ в зоне аварии и на прилегающих к ней участках. Рекомен­
дуется проводить проверку состояния ЗУ после реконструкции,
особенно при установке на объекте электронных и микропроцес­
сорных устройств.
На рисунке 15.7 представлена схема заземления комплектной
трансформаторной подстанции.
Рис. 15.7. Схема заземления комплектной
трансформаторной подстанции
Визуальная проверка проводится в целях контроля качества
монтажа и соответствия сечения заземляющих проводников тре­
бованиям проекта и ПУЭ.
Особое внимание следует уделить заземляющим проводни­
кам от нейтралей трансформаторов, короткозамыкателей, шун­
тирующих и дугогасящих реакторов. Их сечение должно соот­
ветствовать максимальному для данной подстанции. Контактные
соединения проверяются осмотром, а также измерением пере­
ходных сопротивлений. Значение сопротивления контактов не
343


нормируется, но практикой установлено, что качественное при­
соединение к заземлителю обеспечивается при переходном со­
противлении не более 0,05 Ом.
Количественная оценка степени коррозионного износа про­
изводится выборочно по участкам контролируемого элемента ЗУ
путем измерения характерных размеров, зависящих от вида кор­
розии. Эти размеры определяются после удаления с поверхности
элемента продуктов коррозии. Элемент ЗУ должен быть заменен,
если разрушено более 50 % его сечения.
15.6 . Измерение сопротивления заземляющих
устройств подстанций и линий электропередачи
Измерение сопротивления производится без отсоединения
грозозащитных тросов, оболочек отходящих кабелей и других
естественных заземлителей. Измерения должны выполняться в
периоды наибольшего высыхания грунта. При проведении из­
мерений в условиях, отличающихся от указанных, необходи­
мо применять сезонный коэффициент Кс. Сопротивление R3y
определяется по формуле
^ЗУ _ К ^ЗУизм’
где /?3у„зм~ сопротивление ЗУ, полученное при измерениях, Ом;
Кс — сезонный коэффициент, учитывает изменение удельного
сопротивления грунта в зависимости от времени года.
Сопротивление ЗУ измеряется по методу ампервольтметра и
с помощью специализированных приборов: MPI-511, ИФН-200,
МС-08, М-416, Ф4103 и др. Принципиальная схема измерений
приведена на рисунке 15.8. Токовый и потенциальный электроды
следует располагать на одной линии по территории, свободной от
линий электропередачи и подземных коммуникаций. Расстояния
от подстанции до токового и потенциального электродов выбира­
ются в зависимости от размеров ЗУ и характерных особенностей
территории вокруг подстанции.
С введением в действие ТК П 181-2009 «Правила техниче­
ской эксплуатации электроустановок потребителей» изменились
требования к испытанию цепи «фаза—нуль» в электроустановках
do 1 кВ с глухим заземлением нейтрали (система заземления TN).
Ранее непосредственным измерением или расчетом по величине
сопротивления цепи «фаза—нуль» определялся ток однофазно­
го короткого замыкания (КЗ) и проверялось его превышение по
15. Техническое обспуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
344


15.6. Измерение сопротивления заземляющих устройств подстанций и линий электропередачи
отношению к уставке устройства защиты. Согласно TKFT 181—
2009 необходимо проверять время автоматического отключения
устройства защиты при однофазном КЗ, которое должно быть не
более указанного в ГОСТ 30331.3—95.
Рис. 15.8. Принципиальная схема измерений сопротивления
заземляющего устройства (ЗУ): П — потенциальный электрод;
Т - токовый электрод; гэп - сопротивление потенциального
электрода; г т — сопротивление токового электрода
Автоматическое отключение питания при замыкании фазного
провода на открытую проводящую часть (например, корпус элек­
трооборудования) обеспечивается устройствами защиты от сверх­
токов (автоматические выключатели и предохранители) и устрой­
ствами защитного отключения (УЗО), реагирующими на диффе­
ренциальный ток. Таким образом, испытание цепи «фаза—нуль»
состоит из двух этапов: 1)определение тока однофазного КЗ; 2) про­
верка характеристик устройств защиты от сверхтоков (тока устав­
ки автоматического выключателя и тока плавкого элемента предо­
хранителя) на соответствие требованию отключения за время не
более нормированного.
В электрических сетях напряжением до 1000 В используется
77У-система, в которой нейтраль источника питания глухо за­
землена, а открытые проводящие части электроустановки при­
соединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством
нулевых защитных проводников (см. п . 3.5.8).
Измерение сопротивления петли «фаза—нуль» может быть
выполнено современным прибором ИФН-200 .
345


15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
Прибор ИФН-200 измеряет следующие параметры: напря­
жение переменного тока; активное и реактивное сопротивление
цепи «фаза—нуль»; сопротивление постоянному току (режим ом­
метра).
Прибор вычисляет следующие параметры: полное сопротив­
ление цепи «фаза—нуль»; прогнозируемый ток короткого замы­
кания, приведенный к напряжению сети 230 В; угол сдвига фаз
между напряжением и током при коротком замыкании. Для цепей
с напряжением от 180 до 250 В и номинальной частотой 50 Гц при­
бор измеряет активное и реактивное сопротивления цепи «фаза-
нуль», на основании которых рассчитывает полное сопротивле­
ние: от 0,01 до 9,99 Ом с разрешением 0,01 Ом; от 10,0 до 99,9 Ом с
разрешением 0,1 Ом; от 100 до 200 Ом с разрешением 1 Ом.
На каждое ЗУ составляются паспорт и протокол проверки
состояния. В паспорте должно быть отражено следующее: дата
ввода ЗУ в эксплуатацию (дата реконструкции или ремонта ЗУ);
основные параметры заземлителя (материал, профиль, сечение
проводников); данные по сопротивлению ЗУ; исполнительная
схема ЗУ, выполненная в масштабе, с указанием магистралей ис­
кусственного заземлителя, заземляемого оборудования, мест при­
соединения заземляющих проводников к ЗУ (на исполнительной
схеме должны быть показаны все подземные и наземные свя­
зи ЗУ); удельное сопротивление грунта; данные по напряжению
прикосновения; данные по сопротивлению связи оборудования
с ЗУ; степень коррозии искусственных заземлителей; сведения
по электромагнитной совместимости; ведомость дефектов, об­
наруженных в ходе текущих проверок; сведения по устранению
замечаний и дефектов ЗУ; заключение о пригодности ЗУ к экс­
плуатации.
При вводе вновь сооружаемых объектов, реконструкции или
текущей проверке ЗУ проводится комплекс измерений и расче­
тов, на основании которых определяется состояние ЗУ и его со­
ответствие требованиям нормативных документов.
15.7 . Техническая эксплуатация трансформаторных
подстанций
Для поддержания работоспособности подстанций необходи­
мо производить периодические осмотры и техническое обслужи­
346


15.7. Техническая эксплуатация трансф орматорных подстанций
вание как самой трансформаторной подстанции (ТП), так и со­
ставных ее частей и комплектующей аппаратуры. Периодические
осмотры ТП необходимо производить не реже 1 раза в год. При
этом проверяют состояние цепей заземления, изоляции; наличие
смазки на трущихся поверхностях; целостность лакокрасочных
покрытий; состояние контактных соединений подключения воз­
душных линий ВН и отходящих линий; отсутствие разрядов по
поверхности изоляции и коронирования.
Внеочередные технические осмотры ТП и находящегося в
ней электрооборудования следует проводить после протекания
по главным цепям тока короткого замыкания. Плановые осмо­
тры ТП делают в дневное время по утвержденному графику не
реже 1 раза в 6 месяцев. Внеочередные осмотры выполняют по­
сле аварийных отключений питающих линий, при перегрузках
оборудования, резком изменении погоды и стихийных явлениях
(мокрый снег, гололед, ураган и т. п.). Контрольные осмотры про­
водит инженерно-технический персонал не реже 1 раза в год.
Такие осмотры совмещают с приемкой объектов для работы в
зимних условиях и осмотрами ВЛ напряжением 10 или 0,4 кВ.
Технические осмотры ТП проводят, не снимая напряжения, а
при необходимости —частично или полностью отключая обору­
дование.
При осмотрах оборудования ТП и КТП необходимо прове­
рить:
• наличие следов перекрытия и разрядов на изоляторах й
изоляционных тягах выключателей нагрузки, разъединителей и
их приводов;
• положение ножей в неподвижных контактах;
• внешний вид дугогасящих ножей и камер выключателей;
• положение рукояток приводов; исправность гибкой свя­
зи между ножами и вводными зажимами разъединителей типа
РЛНД;
• соответствие плавких вставок предохранителей типа ПК
параметрам защищаемого оборудования; целость и исправность
патронов, правильность их расположения и закрепления в не­
подвижных контактах; состояние и положение указателей сра­
батывания предохранителей; наличие следов перекрытия на по­
верхности разрядников, правильность их установки; состояние
внешних искровых промежутков трубчатых разрядников и рас­
347


15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
положение зон выпуска газов; наличие сколов, трещин и следов
перекрытия на поверхности проходных, опорных и штыревых
изоляторов; наличие следов нагрева на поверхности контактов,
в местах присоединения к оборудованию и в соединениях шин
РУ напряжением 10 кВ, состояние покраски и крепление шин;
состояние кабельных муфт и воронок, качество их заземления;
состояние наконечников; наличие маркировки; состояние ка­
бельных приямков и проходов через стены; нет ли следов копоти,
перегрева или плавления на контактах ручных и автоматических
выключателей и предохранителей РУ напряжением 0,4 кВ; состо­
яние трансформаторов тока, реле защиты и разрядников РВН-
0,5; исправность плавких вставок предохранителей и их соответ­
ствие параметрам потребителей; исправность фотореле; сохран­
ность пломб и защитных стекол на приборах учета и измерения;
состояние контактов и крепления шин.
Если необходимо устранить замеченные неисправности до
очередного текущего или капитального ремонта, эксплуатаци­
онный оперативный персонал проводит профилактические вы­
борочные ремонты, заменяя отдельные элементы и детали.
15.8 . Техническая и оперативная документация
На подстанциях и предприятиях электрических сетей ведет­
ся следующая документация: технический паспорт всего энерго­
объекта с исполнительными чертежами оборудования и схемами
первичных и вторичных электрических соединений; технические
паспорта установленного оборудования; инструкции по обслу­
живанию оборудования и должностные инструкции по каждому
рабочему месту; оперативная документация.
Технический паспорт составляется отдельно по каждому виду
основного и вспомогательного оборудования. Он содержит пара­
метры и технические характеристики этого оборудования. В про­
цессе обслуживания в паспорт записывают результаты текущего и
капитального ремонта, испытаний и проверок. Эти сведения вме­
сте с заключением, указывающим на исправность и пригодность
оборудования к дальнейшей работе, вносят в паспорт непосред­
ственно после проведения ремонтных и профилактических работ.
Записи подтверждаются актами и протоколами испытаний.
Инструкция подразделяются на должностные; по эксплуата­
ции оборудования и вторичных устройств; выполнению опера­
тивных переключений и ликвидации аварий; тушению пожара
348


и др. Инструкциями обеспечивают все рабочие места на под­
станциях и диспетчерских пунктах. В должностных инструкциях
(положениях) излагаются требования к персоналу, занимающему
определенное рабочее место, указываются его обязанности, под­
чиненность и ответственность.
В инструкциях по эксплуатации оборудования и вторичных
устройств указывается порядок пуска, остановки и обслужива­
ния оборудования, порядок допуска к ремонтным работам, по­
рядок операций с устройствами релейной защиты и автоматики.
В инструкциях по выполнению оперативных переключений
и ликвидации аварий на подстанциях приводится последователь­
ность действий оперативного персонала с коммутационными ап­
паратами в нормальном и аварийном режимах при изменениях
схем электрических соединений и отделении очагов аварий.
Оперативную документацию ведет дежурный персонал под­
станций, диспетчеры предприятий электросетей, персонал опера­
тивной выездной бригады и дежурный персонал энергообъектов.
К оперативной документации относятся следующие документы:
• оперативный журнал —для записи в хронологическом поряд­
ке оперативных распоряжений и сообщений об их выполнении.
В нем фиксируются операции с коммутационными аппаратами
и устройствами защиты и автоматики, операции по наложению
и снятию защитных заземлений, сведения о нарушении режимов
работы оборудования. При отсутствии специального журнала до­
пуска ремонтных бригад в оперативный журнал записывают вре­
мя начала и окончания работы ремонтным и обслуживающим
персоналом;
• журнал дефектов и неполадок оборудования —для записи об­
наруженных дефектов, устранение которых необходимо и обяза­
тельно;
• журналрелейной защиты, автоматики и телемеханики —для
записи результатов профилактического контроля и восстановле­
ния, опробований и проверок вторичных устройств;
• карты уставок устройстврелейной защиты и автоматики —
для записи уставок, выполненных на реле защиты и автоматики
(вместо журнала РЗА рекомендуется применять карту устройства
РЗА, которая хранится на энергообъекте в картотеке и позволяет
оперативнее получать сведения об этом устройстве);
•журналраспоряжений —для записи руководящим персоналом
распоряжений и указаний, имеющих длительный срок действия;
15.8 . Техническая и оперативная документация
349


• оперативная схема первичных соединений —для контроля по­
ложений коммутационных аппаратов;
• оперативная схема первичных соединений обслуживаемого
участка сети или объекта —для отражения положения коммута­
ционных аппаратов, соответствующего схеме нормального режи­
ма на определенный период суток, а также всех изменений, по­
явившихся в результате выполнения оперативных переключений;
• суточная ведомость реж има работы оборудования — для
периодических записей показаний контрольно-измерительных
приборов на щитах управления объекта.
В соответствии с особенностями работы оперативного персо­
нала техническая и оперативная документация может находиться
в переносной сумке электромонтера или в помещении.
В переносной сумке электромонтера имеются комплект опе­
ративных схем; оперативный журнал; журнал дефектов и не­
поладок оборудования; бланки переключений; бланки нарядов
на производство работ; списки фамилий работников, имеющих
право выдавать наряды и распоряжения на производство работ
на объектах и в сетях, обслуживаемых оперативным персоналом,
выполнять обязанности ответственных руководителей, произ­
водителей работ и наблюдающих, работников, имеющих права
оперативного персонала; требования безопасности при эксплуа­
тации электроустановок.
В помещении оперативного персонала находятся инструкция по
производству оперативных переключений; должностная инструк­
ция для оперативного персонала; правила технической эксплуата­
ции электрических станций и сетей; комплект производственных
и эксплуатационных инструкций по видам оборудования объ­
ектов и сетей; перечень работ по техническому обслуживанию
оборудования сетей, выполняемых оперативным персоналом
во время дежурства при отсутствии оперативной работы; жур­
нал распоряжений; журнал телефонограмм; список телефонов и
адресов руководящего и административно-технического персо­
нала предприятий электрических сетей; список ответственных
лиц потребителей, получающих питание от обслуживаемых се­
тей, инструкция о взаимоотношениях с ними оперативного пер­
сонала, утвержденная администрацией; журнал приема и сдачи
закрепленного за оперативным персоналом автомобиля с указа­
ниями его технического состояния и оснащенности защитными
средствами; график дежурства оперативного персонала.
15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
350


15.9. Требования безопасности при выполнении работ
На каждой подстанции обслуживаемой зоны должны нахо­
диться следующие документы: оперативная схема подстанции и
бланки схем; оперативный журнал; журнал инструктажа ремонт­
ного персонала на рабочем месте; план пожаротушения и др. За
состояние технической и оперативной документации и правиль­
ность их ведения несет ответственность руководство диспетчер­
ской службы электрических сетей. Указанная оперативная до­
кументация предоставляет возможность оперативному персоналу
постоянно следить за состоянием схемы электрических соедине­
ний, режимом работы оборудования и вести учет ремонтных и
эксплуатационных работ.
15.9 . Требования безопасности при выполнении работ
Работы в электроустановках станций и подстанций по тре­
бованиям безопасности разделяют на выполняемые без снятия
напряжения и со снятием напряжения.
В первом случае работы могут вестись под напряжением не­
посредственно на токоведущих частях с применением специаль­
ных защитных средств и вдали от отключенных токоведущих
частей, когда применяют ограждения и плакаты по требованиям
безопасности и когда расстояние до токоведущих частей соответ­
ствует требованиям.
Во втором случае работы ведутся, когда на отключенные то­
коведущие части накладывают переносные защитные заземления
или же включают заземляющие ножи.
До начала работ проводят организационные и технические
мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.
К организационным мероприятиям относят выдачу нарядов и
распоряжений, разрешений на подготовку рабочих мест и допу­
ска; допуск, надзор во время работы; перевод на другое рабочее
место, перерыв в работе и ее окончание.
Для подготовки рабочего места при работах со снятием напря­
жения выполняют следующие технические мероприятия: прово­
дят необходимые отключения и принимают меры, исключающие
ошибочное или самопроизвольное включение коммутационной
аппаратуры; на приводы ручного и на ключи дистанционного
управления коммутационной аппаратурой вывешивают запре­
щающие плакаты; проверяют отсутствие напряжения на токове­
дущих частях, на которых должно быть наложено заземление для
351


15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
защиты людей от поражения электрическим током; накладывают
заземление (включают заземляющие ножи, устанавливают пере­
носные заземления); вывешивают плакаты (рис. 15.9), ограждают
при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением
токоведущие части (в зависимости от местных условий токоведу­
щие части ограждают до или после наложения заземлений).
Летой
\ l f ИСПЫТАНИЕ
/ напряжение'
/ ОПАСНО.
|г дляжизни*
Рис. 15.9. Плакаты по требованиям безопасности
и знаки безопасности: а —г
—
предупреждающие;
д, е , ж — запрещающие; з , и - предписывающие; к - указательный
В электроустановках напряжением выше 1 кВ с каждой сто­
роны, откуда коммутационным аппаратом может быть подано
напряжение на рабочее место, создают видимый разрыв, обра­
зованный отключением разъединителей, снятием предохраните­
лей, а также отключением отделителей и выключателей нагруз­
ки (за исключением тех, у которых автоматическое включение
осуществляется пружинами, установленными на включение для
применения в схемах аварийного включения резерва —АВР) или
в крайнем случае отсоединением или снятием шин и проводов.
Для исключения обратной трансформации трансформаторы
напряжения и силовые трансформаторы, связанные с выделен­
ным для производства работ участком электроустановки, от­
ключают также со стороны напряжения до 1 кВ. В установках
352


15.9. Требования безопасности при выполнении работ
напряжением выше 1 кВ во избежание ошибочного или само­
произвольного включения коммутационных аппаратов, которы­
ми может быть подано напряжение к месту работ, их приводы
запирают на механический замок. В цепях питания включающих
катушек приводов вынимают предохранители.
В электроустановках напряжением до 1 кВ с токоведущих
частей, на которых будут выполнять работы, напряжение со всех
сторон снимают отключением коммутационных аппаратов с руч­
ным приводом, а при наличии предохранителей —снятием по­
следних. Во избежание ошибочного включения коммутационных
аппаратов запирают рукоятки или дверцы шкафа, устанавливают
между контактами изолирующие накладки и т. п.
Отсутствие напряжения в электроустановках определяют
указателем напряжения, исправность которого проверена специ­
альным прибором или приближением его к токоведущим частям,
заведомо находящимся под напряжением (в электроустановках
напряжением выше 1 кВ указателем напряжения пользуются в
диэлектрических перчатках). Проверку осуществляет электро­
монтер с квалификационной группой IV в электроустановках
напряжением выше 1 кВ и с группой 111 в электроустановках на­
пряжением до 1 кВ.
Убедившись в отсутствии напряжения, на токоведущие части
накладывают заземления (рис. 15.10). Переносные заземления
сначала присоединяют к «земле», а затем после проверки отсут­
ствия напряжения накладывают на токоведущие части. Снимают
заземления в обратной последовательности: сначала с токоведу­
щих частей, а затем отсоединяют от «земли».
Рис. 15.10. Установка переносного заземления
353


15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
В электроустановках напряжением выше 1 кВ переносные
заземления устанавливают два электромонтера (один с квали­
фикационной группой III, другой - IV), а снимать может один
(с группой III); заземляющие ножи может включать и отключать
электромонтер с группой IV. Операции с переносными заземле­
ниями выполняют в диэлектрических перчатках с применением
изолирующей штанги.
Токоведущие части, оставшиеся под напряжением, огражда­
ют щитами, ширмами, экранами, изготовленными из дерева или
изолирующих материалов. На временных ограждениях вывешива­
ют предупреждающие плакаты. Такие же плакаты вывешивают на
ограждениях ячеек, соседних с рабочим местом, а также в открытых
распределительных устройствах при работах, проводимых с земли и
на оборудовании, установленном на фундаментах и отдельных кон­
струкциях, на канатах или шнурах, ограждающих рабочее место.
В электроустановках на подготовленных рабочих местах вы­
вешивают предписывающие плакаты, а на конструкциях, сосед­
них с той, по которой разрешается подниматься, —предупрежда­
ющий плакат. Плакаты и ограждения, установленные при под­
готовке рабочих мест, до полного окончания работы не убирают
и не переставляют.
15.10 . Проведение ремонта трансформаторных
подстанций
При ремонте ТП могут выполняться следующие работы: де­
монтаж и замена поврежденных элементов разъединителей, вы­
ключателей нагрузки и их приводов, тяг к приводам разъедини­
телей, устройств блокировки, устройств компенсации реактивной
мощности; демонтаж и замена поврежденных полюсов масляных,
вакуумных выключателей, разрядников, предохранителей, из­
мерительных трансформаторов, низковольтных автоматических
выключателей; демонтаж и замена поврежденных силовых транс­
форматоров; ремонт заземляющих устройств; восстановление и
усиление контуров заземления и заземлителей. Ремонтные ра­
боты по их окончании принимаются и оцениваются по качеству
выполнения.
Оценку качества работ производит комиссия, назначаемая
распоряжением руководителя электротехнической службы (ЭС)
(районной ЭС), с составлением акта-отчета о ремонте.
354


15.Ю . Проведение ремонта трансформаторных подстанций
<юо оо« Фоо оо« «о« «о< х>о «оо ««о в «оо ооо «оо «оо о«о ооо еоо ооо о«м о« ооо «о« о« оем о« «с«м> ооо««о «« о«оо«« оо о«»ое«о о«оов «м« «« «о«ооо оо«ооооо «> оо«о«о оо о«ео«о о« ооооо оо в «« оо«оо94« »
Планирование капитального ремонта. Капитальный ремонт
основного оборудования планируется в целом по энергосистеме.
Планирование заключается в составлении перспективных, годо­
вых и месячных планов ремонта. Перспективные планы, преду­
сматривающие объемы ремонтных работ, их продолжительность
и трудозатраты, составляют сроком на 5 лет. На их основе раз­
рабатывают годовые планы ремонта, которые согласовывают с
оперативно-диспетчерским управлением (ОДУ) и привлекаемы­
ми к ремонту подрядными организациями.
После утверждения годовых планов ремонта Главным экс­
плуатационным управлением предприятия приступают к состав­
лению графиков ремонта и проведению подготовительных меро­
приятий.
Подготовка к капитальному ремонту. Качество ремонта и вре­
мя простоя оборудования зависят от своевременного и полного
проведения подготовительных мероприятий. Поэтому до вывода
оборудования в ремонт заготавливают необходимые материалы
и запасные части, проверяют и приводят в исправное состоя­
ние инструмент, приспособления и средства механизации, пла­
нируют проведение необходимых мероприятий по требованиям
безопасности и противопожарной защите.
В подготовительный период составляют ведомости объектов
работ, разрабатывают технологические графики и проекты орга­
низации работ.
1. Объясните назначение трансформаторных и преобразовательных
подстанций.
2. Перечислите типы трансформаторных подстанций и дайте их крат­
кую техническую характеристику.
3. Из каких устройств состоит комплектная трансформаторная под­
станция?
4. Назовите преимущества комплектных трансформаторных под­
станций.
5. Расскажите о принципиальной электрической схеме комплектной
трансформаторной подстанции.
6. Объясните назначение аппаратов, установленных на стороне 10 кВ
и на стороне0,4 кВ.
355


15. Техническое обслуживание и ремонт подстанций и распределительных утройств
7. Какие существуют режимы нейтралей трансформаторных под­
станций?
8. Объясните назначение и устройство контура заземления подстанции.
9. Как измерить сопротивление заземляющего устройства?
10. Укажите периодичность проверки сопротивления заземляющих
устройств.
И. Какой режим нейтрали у воздушных линий напряжением 35,10 и
0,4 кВ?
12. Назовите особенности организации ремонта трансформаторной
подстанции (ТП).
13. Какие существуют виды ремонта ТП?
14. Расскажите о правилах установки переносного заземления при ре­
монтных работах на ТП.
15. Какие плакаты вывешивают при ремонте ТП?


16. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И КОНТРОЛЬ
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
оооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо
16.1 . Стандартизация и е е роль в повышении качества
продукции
Стаидартвзация — деятельность по установлению техниче­
ских требований в целях их всеобщего и многократного приме­
нения в отношении постоянно повторяющихся задач, направлен­
ная на достижение оптимальной степени упорядочения в области
разработки, производства, эксплуатации, хранения, перевозки,
реализации и утилизации продукции или оказания услуг.
Непосредственным результатом стандартизации является
технический нормативный правовой акт.
В Республике Беларусь национальную службу стандартиза­
ции возглавляет Государственный комитет по стандартизации
(Госстандарт), осуществляющий свою деятельность непосред­
ственно и через подведомственные организации (Белорусский
государственный институт стандартизации и сертификации, Бе­
лорусский государственный институт метрологии, территориаль­
ные центры стандартизации, метрологии и сертификации).
На любом предприятии есть службы стандартизации, кото­
рые административно подчиняются своему руководству, но ме­
тодически работают под началом соответствующих служб Гос­
стандарта.
Цель стандартизации —защита интересов потребителей и го­
сударства по вопросам качества продукции, процессов и услуг.
Основные задачи стандартизации: установление оптимальных
(в том числе обязательных) требований к качеству и номенкла­
туре продукции в интересах потребителя и государства; обеспе­
чение унификации продукции; нормативное обеспечение межго­
сударственных и государственных социально-экономических и
357


16. Стандартизация и контроль качества продукции
еОООеОСФООООООООООСФЭОООФСкХ'ООЭДОДОдСнЗДОЗДвООдеЭОООООМХ'ООФбООООООООСООДООФОбЬООбОООООбООбСФОООеоООДООООО'ЭбООООеООеООООМОООООООООООООООООССОООФОЗОФОООЭДООООО
научно-технических программ и инфраструктурных комплексов
(транспорт, связь, оборона, охрана окружающей среды, безопас­
ность населения и т. д.); снижение материалоемкости и энерго­
емкости, применение прогрессивных технологий; установление
метрологических норм, правил, положений и требований; уста­
новление требований к испытаниям, сертификации, контролю и
оценке качества продукции; введение и развитие систем класси­
фикации и координация технико-экономической и социальной
информации.
Объектами стандартизации на предприятии являются дета­
ли и оборотные единицы, создаваемые и применяемые только
на данном предприятии и являющиеся составными частями раз­
рабатываемых или изготовляемых изделий (продукции); услу­
ги, оказываемые внутри предприятия; нормы, правила в обла­
сти организации производства, управления, а также управление
качеством продукции; технологическая оснастка и инструмент,
технологические нормы, требования и типовые технологические
процессы данного предприятия.
16.2 . Виды стандартов и их характеристика
В Республике Беларусь в январе 2004 г. принят Закон «О тех­
ническом нормировании и стандартизации», в соответствии с
которым разработаны основополагающие документы.
В соответствии с действующей системой технического нор­
мирования и стандартизации к техническим нормативным пра­
вовым актам относятся технические регламенты; технические
кодексы установившейся практики (ТКП); государственные
стандарты Республики Беларусь; стандарты организаций; техни­
ческие условия.
Техническиерегламенты принимаются в целях защиты жиз­
ни, здоровья человека, его имущества и охраны окружающей
среды. В них содержатся обязательные для соблюдения техниче­
ские требования, связанные с безопасностью продукции, а также
перечень объектов технического нормирования.
Технические кодексы разрабатываются в целях реализации
требований технических регламентов, оценки качества процес­
сов разработки производства, эксплуатации, хранения, перевоз­
ки, утилизации.
358


16.3. О сновны е понятия м етрологии
oo»o»ooooo<)»o<><>oo»o»o»ooc^ofr»»o»oo»> »oo«oooooo»ooooooooooo»ooooo»owooooo»»opoa<»-) »»^ o<>ooo»»>coo»oo»ooocoooooooooo«»»»oo<>aoo»oo»»o»ooo«>oi><>»»oo< »>»»t><»ooi»w ooo<>
Стандарт —технический нормативный правовой акт, разра­
ботанный в процессе стандартизации на основе согласия большин­
ства заинтерисованных субъектов технического нормирования и
стандартизации и содержащий технические требования к продук­
ции, процессам ее разработки, производства, эксплуатации.
Международный стандарт - стандарт, утвержденный (при­
нятый) международной организацией по стандартизации.
Межгосударственный (региональный) стандарт — стандарт,
утвержденный (принятый) межгосударственной (региональной)
организацией по стандартизации.
В качестве межгосударственных по принятому в СНГ со­
глашению установлены стандарты с аббревиатурой ГОСТ. Она
включает ряд формализованных систем с индексацией типа
ГОСТ 8.063—2007. Первое число означает номер системы, которой
принадлежит стандарт. Номер системы отделяется от номера под­
системы или конкретного стандарта точкой. Аналогичная систе­
ма действует в Республике Беларусь, например СТБ 941.6 —2000 .
Государственный стандарт Республики Беларусь — стандарт,
утвержденный Комитетом по стандартизации, метрологии и сер­
тификации при Совете Министров Республики Беларусь.
Стандарт организации —стандарт, утвержденный юридиче­
ским лицом или индивидуальным предпринимателем.
Стандарты на продукцию устанавливают требования к груп­
пам однородной продукции или к конкретной продукции, а стан­
дарты на работы (процессы) —требования к методам (способам,
режимам, нормам) выполнения различного рода работ в техноло­
гических процессах изготовления, хранения, транспортирования,
эксплуатации, ремонта и утилизации продукции. Стандарты на
методы контроля (испытаний, измерений, анализа) устанавлива­
ют требования к методам (способам, приемам, режимам, нормам)
проведения контроля продукции при ее создании, производстве,
потреблении, утилизации.
16.3 . Основные понятия метрологии
Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обе­
спечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Основное понятие метрологии — измерение. Получение ко­
личественной информации о характеристиках свойств объектов
359


16. Стандартизация и контроль качества продукции
и явлений окружающего мира опытным путем (т. е. эксперимен­
тально) называется измерением.
В отличие от количественной информации, получаемой тео­
ретическим путем, т. е. посредством вычислений и расчетов, та­
кая информация называется измерительной.
Предметом метрологии является извлечение измерительной
информации о свойствах объектов и процессов с заданной точ­
ностью и достоверностью. Средства метрологии — это совокуп­
ность средств измерений и метрологических стандартов, обеспе­
чивающих их рациональное использование.
В зависимости от предмета различаются три раздела ме­
трологии: теоретическая (фундаментальная), законодательная и
практическая (прикладная).
Практическая (прикладная) метрология — раздел метрологии,
предметом которого являются вопросы практического примене­
ния разработок теоретической метрологии и положений законо­
дательной метрологии.
Правовые основы обеспечения единства измерений в Респуб­
лике Беларусь обеспечены действующим Законом Республики
Беларусь от 5 сентября 1995 г. «Об обеспечении единства изме­
рений». В 2007 г. в этот Закон внесены изменения и дополнения.
Техническим регламентом TP 2007.003.BY установлены требова­
ния к единицам измерений, допущенным к применению на тер­
ритории Беларуси.
Для создания эффективной деятельности многих ведомств
и организаций существует необходимость в разработке и регла­
ментации правил и положений в области метрологического обе­
спечения.
Метрологическое обеспечение — установление и применение
научных и организационных основ правил и норм, технических
средств, необходимых для достижения единства и требуемой точ­
ности измерений.
Метрологически обеспеченное средство используется при изме­
рениях и имеет нормированные метрологические свойства.
К средствам измерений относятся меры, измерительные при­
боры и измерительные преобразователи.
Мера — средство измерений, предназначенное для воспро­
изведения физической величины заданного размера (например,
гиря —мера массы).
360


16.3. Основные понятия метрологии
cwwiooMeeeeMMoeMWMeooooewMWOeoisoWMOciceewwM^eewMMewiioeoiwoewi^
Измерительный прибор —средство измерений, предназначен­
ное для выработки сигнала измерительной информации в фор­
ме, доступной для восприятия наблюдателям. Измерительные
приборы разделяются на аналоговые, цифровые, показывающие,
сравнения, суммирующие и др.
Измерительный преобразователь —средство измерений, пред­
назначенное для выработки сигнала измерительной информации
в форме, не поддающейся непосредственному восприятию на­
блюдателя, но удобной для передачи преобразования, обработки
и хранения.
Метод измерений — это совокупность приемов использова­
ния принципов (совокупность физических явлений, на которых
основаны измерения) и средств измерений.
Применяются следующие методы измерений:
• непосредственной оценки —значение величины определяется не­
посредственно по отсчетному устройству измерительного прибора;
• сравнения с мерой;
• противопоставления — метод сравнения с мерой, в котором
измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одно­
временно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которо­
го устанавливается соотношение между этими величинами;
• дифференциальный —метод сравнения с мерой, в котором на
измерительный прибор воздействует разность измеряемой вели­
чины и известной величины, воспроизводимой мерой;
• нулевой —метод сравнения с мерой, в котором результирую­
щий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят
до нуля;
• замещения —метод сравнения с мерой, в котором измеряе­
мую величину замещают известной величиной, воспроизводи­
мой мерой;
• совпадений —метод сравнения с мерой, в котором разность
между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой
мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал или физи­
ческих сигналов.
Одной из форм метрологического надзора является повер­
ка средства измерения. Поверкой называется определение метро­
логическим органом погрешностей средства измерений и уста­
новление пригодности его к применению. В зависимости от на­
значения и степени ответственности выполняемых измерений
361


16. Стандартизация и контроль качества продукции
государственный стандарт разделяет средства измерений на две
группы: средства, подлежащие государственной поверке, и сред­
ства, подлежащие ведомственной поверке.
Государственной поверке подлежат все средства измерений
независимо от их назначения. Средства измерений должны под­
вергаться первичной, периодической, внеочередной и инспекци­
онной поверкам.
.
Первичную поверку проводят при выпуске средств измерений
из производства и ремонта.
Периодическая поверка должна проводиться при эксплуа­
тации средств измерений через определенные интервалы, обе­
спечивающие метрологическую исправность средств измерений
между поверками.
Внеочередную поверку следует проводить при эксплуатации
и хранении средств измерений независимо от сроков периодиче­
ской поверки. Чаще всего она осуществляется, когда необходимо
удостовериться в исправности средств измерений, при контроле
результатов периодической поверки, а также после хранения и
транспортирования указанных средств. Внеочередная поверка
обязательна при повреждении поверительного клейма, пломбы
или утрате документов, подтверждающих прохождение средства­
ми измерений периодической поверки.
Инспекционная поверка должна проводиться при выявлении
метрологической неисправности средств измерений, при инспек­
тировании организаций и предприятий. Результаты инспекцион­
ной поверки регистрируются в паспортах средств измерений, экс­
плуатационных картах, свидетельствах, журналах, формулярах
или других документах. Поверка производится для установления
погрешности средств измерений.
16.4 . Основы сертификации
Сертификация — форма осуществляемого органом по сер­
тификации подтверждения соответствия объектов требованиям
технических регламентов, положениям стандартов, сводов пра­
вил или условиям договоров.
Сертификация осуществляется в следующих целях:
• удостоверение соответствия продукции, процессов проек­
тирования (включая изыскания), производства, строительства,
монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализа-
362


16.4. О сновы сертификации
w«e«<««««Moe«e«»e»ocooo««c«ooeeee«ee«»«««»o«o«oeo«oeoe««oeo«Moe«o«o««ocM«eeeeMw«Me««o«i)Mwo«o««««owoo«i)eci««««oec«e«««e«o«»M»»««e««w«e»
ции и утилизации, работ, услуг или иных объектов техническим
регламентам, стандартам, сводам правил, условиям договоров;
• содействие приобретателям в компетентном выборе про­
дукции, работ, услуг;
• повышение конкурентоспособности продукции, работ,
услуг на внутреннем и международном рынках;
• создание условий для обеспечения свободного перемеще­
ния товаров по территории государства, а также для осуществ­
ления международного экономического, научно-технического
сотрудничества и международной торговли.
Объектами сертификации являются продукция, процессы
производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и
утилизации, работы и услуги, а также иные объекты, в отноше­
нии которых стандартами, системами сертификации и догово­
рами устанавливаются требования. Сертификация бывает двух
видов: добровольная и обязательная.
Добровольная сертификация осуществляется по инициативе
заявителя на условиях договора между заявителем и органом по
сертификации. Добровольная сертификация может осуществ­
ляться для установления соответствия национальным стандар­
там, стандартам организаций, сводам правил, системам добро­
вольной сертификации, условиям договоров, рецептур и других
документов, определяемых заявителем. Система добровольной
сертификации обычно вводится для повышения спроса на про­
дукцию за счет информации о высоком качестве и безопасности
продукции, обеспечения более высокого взаимного доверия по­
ставщиков и потребителей, больших возможностей потребителей
в выборе продукции.
Обязательная сертификация осуществляется органом по сер­
тификации на основании договора с заявителем. Схемы серти­
фикации, применяемые для сертификации определенных видов
продукции, устанавливаются соответствующим техническим ре­
гламентом. Обязательной сертификации подлежит большинство
видов продукции и оборудования, как производимых в Респуб­
лике Беларусь, так и импортируемых из-за рубежа. Соответствие
продукции требованиям технических регламентов подтверждает­
ся сертификатом соответствия, выдаваемым заявителю органом
по сертификации.
Сертификат соответствия — документ, удостоверяющий
соответствие объекта требованиям технических регламентов, по-
363


ложениям стандартов, сводов правил или условиям договоров.
Для удостоверения соответствия различной продукции, работ
или иных объектов техническим регламентам или стандартам,
для помощи потребителя в выборе продукции или услуг, для по­
вышения конкурентоспособности, а также для обеспечения сво­
бодного перемещения товаров по территории государства суще­
ствует подтверждение соответствия.
Подтверждение соответствия — документальное удостове­
рение соответствия продукции или иных объектов, процессов
проектирования (включая изыскания), производства, строитель­
ства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, ре­
ализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг
требованиям технических регламентов, положениям стандартов,
сводов правил или условиям договоров.
Подтверждение соответствия осуществляется на основе сле­
дующих принципов:
• доступности информации о порядке осуществления под­
тверждения соответствия заинтересованным лицам;
• недопустимости применения обязательного подтверждения
соответствия к объектам, в отношении которых не установлены
требования технических регламентов;
• установления перечня форм и схем обязательного под­
тверждения соответствия в отношении определенных видов про­
дукции в соответствующем техническом регламенте;
• уменьшения сроков осуществления обязательного под­
тверждения соответствия и затрат заявителя;
• недопустимости принуждения к осуществлению добро­
вольного подтверждения соответствия, в том числе в определен­
ной системе добровольной сертификации;
• защиты имущественных интересов заявителей, соблюде­
ния коммерческой тайны в отношении сведений, полученных
при осуществлении подтверждения соответствия;
• недопустимости подмены обязательного подтверждения со­
ответствия добровольной сертификацией.
Подтверждение соответствия разрабатывается и применяется
равным образом и в равной мере независимо от страны и места
происхождения продукции.
Порядок сертификации продукции приведен в техническом ко­
дексе установившейся практики ТКП 5.1 .02 -2004 «Национальная
система подтверждения соответствия Республики Беларусь. По­
рядок сертификации продукции. Основные положения». Дата вве-
16. Стандартизация и контроль качества продукции
364


16.4 . Основы сертификации
<woooo«*««<>e<>o.>«-c*x<'c*>«iooo<>oo<>o«o<«o$oooo<>o<»<»«©oo<><5
«<><K»«<>'>oo<>«><>o*<>e^
дения 1 января 2005 г. Технический кодекс устанавливает общие
требования к порядку проведения сертификации отечественной
и импортируемой продукции и применяется при обязательной и
добровольной сертификации продукции.
В процедуре сертификации используются следующие термины:
• выборка —единицы продукции, отобранные из контроли­
руемой партии или потока продукции для контроля и принятия
решения о соответствии установленным требованиям;
'заявитель на сертификацию — юридическое лицо, в том
числе иностранное, или индивидуальный предприниматель, об­
ратившиеся с заявкой на сертификацию продукции;
• идентификация продукции — процедура, посредством кото­
рой устанавливают соответствие представленной на сертифика­
цию продукции требованиям, предъявляемым к данному виду
(типу) продукции;
• инспекционный контроль — периодический и оперативный
контроль за соответствием продукции, прошедшей подтверждение
соответствия требованиям технических нормативных правовых
актов в области технического нормирования и стандартизации,
осуществляемый аккредитованными органами по сертификации;
• образец продукции — единица конкретной продукции, ис­
пользуемая в качестве представителя этой продукции при иссле­
довании, контроле и оценке;
• объем выпуска — количество изделий определенных наиме­
нований, типоразмеров и исполнений, изготовляемых предприятием
или его подразделением в течение планируемого периода времени.
Технический кодекс устанавливает правила маркировки
знаками соответствия, применяемыми в рамках Национальной
системы подтверждения соответствия Республики Беларусь для
обозначения продукции (см. рисунок).
продукции (услуг)
XXX
Добровольная
сертификация
продукции (услуг)
XXX
Знаки соответствия продукции (XXX - цифровой
код аккредитованного органа по сертификации,
выдавшего сертификат соответствия)
365


16. С тандартизация и контроль качества продукции
16.5 . Качество продукции
Качество — это совокупность свойств продукции, обуслов­
ливающих ее пригодность удовлетворять определенные потреб­
ности в соответствии с ее назначением. Качество продукции
не ограничивается только одним свойством, это совокупность
свойств. Качество продукции оценивается на основе количе­
ственного измерения определяющих ее свойств.
Общепризнана классификация на десять групп свойств и со­
ответственно показателей:
• показатели назначения характеризуют полезный эффект от
использования продукции по назначению (производительность)
и обусловливают область применения продукции;
'показат ели надежности — безотказность, сохраняемость,
ремонтопригодность, а также долговечность изделия;
• показатели технологичности — характеризуют эффектив­
ность конструкторско-технологических решений для обеспече­
ния высокой производительности труда при изготовлении и ре­
монте продукции;
•показатели стандартизации и унификации — это насыщен­
ность продукции стандартными, унифицированными и ориги­
нальными составными частями, а также уровень унификации по
сравнению с другими изделиями;
• эргономические показатели — отражают взаимодействие че­
ловека с изделием;
’ • эстетические показатели - характеризуют информацион­
ную выразительность, рациональность формы, целостность ком­
позиции, совершенство исполнения и стабильность товарного
вида изделия;
• показатели транспортабельности — выражают приспосо­
бленность продукции для транспортирования;
• пат ент но-правовые показатели —характеризуют патентную
защиту и патентную чистоту продукции и являются существен­
ным фактором при определении конкурентоспособности;
• показатели безопасности — характеризуют особенности про­
дукции дл я безопасности покупателя и обслуживающего персонала.
Показатели качества определяют следующими объективны­
ми методами.
Измерительный (лабораторный, инструментальный) метод
определения численных значений показателей качества основан
366


16.5 . Качество продукции
на информации, получаемой при использовании технических
средств измерений (измерительных приборов, реактивов и др.) .
Достоинствами измерительного метода являются его объек­
тивность и точность. К недостаткам этого метода следует отнести
сложность и длительность некоторых измерений, необходимость
специальной подготовки персонала, приобретение сложного, ча­
сто дорогостоящего оборудования, а в ряде случаев и необходи­
мость разрушения образцов.
Регистрационный метод основан на наблюдении и подсче­
те числа определенных событий, случаев, предметов или затрат.
Недостатком этого метода является его трудоемкость и в ряде
случаев длительность проведения наблюдений.
Расчетный метод основан на получении информации рас­
четом. Показатели качества рассчитываются по математическим
формулам, по параметрам, найденным другими методами, на­
пример измерительным.
Метод ошытной эксплуатации является разновидностью ре­
гистрационного метода. Его используют, как правило, для опре­
деления показателей надежности, экологичности, безопасности.
Метод опытной эксплуатации используют при оценке долговеч­
ности работы электрооборудования. Достоинством этого метода
являются высокая точность и достоверность значений показате­
лей качества, а недостатками — продолжительность и большие
затраты, а в некоторых случаях сложность моделирования усло­
вий эксплуатации.
Экспертный метод — определение показателей качества;
основан на учете мнений специалистов-экспертов.
1. Дайте определение термина «стандартизация»,
2. Перечислите общие цели стандартизации.
3. Назовите виды стандартизации.
4. Перечислите разновидности нормативных документов по стандар­
тизации.
5. Назовите основные задачи государственного надзора и контроля
в области стандартизации.
6. Определите основное понятие и предмет метрологии.
367


16. Стандартизация и контроль качества продукции
7. Назовите разделы метрологии. По какому признаку проводится
классификация разделов метрологии?
8. Дайте определение физической вел ичины. Приведите примеры
физических величин, относящихся к механике, оптике, электри­
честву, магнетизму.
9. Дайте определение термина «сертификация».
10. Назовите цели сертификации.
И. Как называется документ, удостоверяющий соответствие объекта
требованиям технических регламентов, стандартов?


ЛИТЕРАТУРА
<хюооо<>оо<><><х><>оо<><><><х><х>ооо<><х>о<><>^^
Акимова, Н .А . Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт элек­
трического и электромеханического оборудования / Н.А . Акимо­
ва, Н.Ф . Котеленец, Н.И . Сентюрихин. М ., 2008.
Гурин, В .В . Автоматическая защита электрооборудования : учеб-
метод. пособие : в 2 ч. / В.В. Гурин. Минск, 2010, 2011.
Дайиеко, В .А . Эксплуатация электрооборудования и средств ав­
томатики : учеб, пособие / В.А. Дайнеко, Е.П . Забелло, Е.М . При-
щепова. М инск, 2015.
Дайнеко, В .А . Электрооборудование сельскохозяйственного про­
изводства : пособие / ВА. Дайнеко, И .Н . Шаукат. Минск, 2011.
Даценко, В .А . Монтаж, ремонт и эксплуатация электрических
распределительных сетей в системах электроснабжения промыш­
ленных предприятий : учеб, пособие / В.А. Даценко, А.А. Сив­
ков, Д .Ю . Герасимов. Томск, 2007.
Елкин, В .Д . Электромеханические аппараты : учеб, пособие /
B. Д . Елкин, Т.В. Елкина. Минск, 2003.
Красько, А .С . Электроматериаловедение : учеб, пособие /
А.С . Красько, С .Н . Павлович, Е.Г. Пономаренко. Минск, 2012.
Куценко, Г .Ф . Монтаж, эксплуатация и ремонт электроустано­
вок : практ. пособие / Г.Ф . Куценко. Минск, 2006.
Мукина, К .М . Основы стандартизации, метрологии и сертифи­
кации : учеб.-метод. пособие / К.М . Мукина. Минск, 2010.
Нестеренко, В .М . Технология электромонтажных работ/В.М . Не­
стеренко, А.М . Мысьянов. М ., 2004.
Павлович, С .Н . Ремонт и обслуживание электрооборудования /
C. Н. Павлович, Б.И . Фираго. Минск, 2009.
Полуяновнч, Н .К . Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт си­
стем электроснабжения промышленных предприятий : учеб, по­
собие / Н.К . Полуянович. СПб., 2012.
369


Литература
Попков, 0 .3 . Основы преобразовательной техники : учеб, посо­
бие / 0.3 . Попков. 2 -е изд., стер. М ., 2007.
Правила устройства электроустановок [Все действующие разделы
ПУЭ-6 и ПУЭ-7]. Новосибирск, 2016.
Сердешное, А .П . Эксплуатация и ремонт электрооборудования и
средств автоматизации : пособие / А.П . Сердешнов, Г.И . Януко­
вич, В.А. Дайнеко. Минск, 2010.
Сибикин, Ю .Д. Современные электромонтажные изделия и
устройства на напряжение до 1000 В / Ю.Д. Сибикин. 2 -е изд.
М., 2014.
Степанцов, В .П . Светотехника : учеб, пособие / В.П . Степанцов,
Р.И. Кустова. Минск, 2012.
ТКП 45-2 .04 .153—2009. Естественное и искусственное освеще­
ние. Минск, 2010.
ТКП 181—2009. Правила технической эксплуатации электроуста­
новок потребителей. Минск, 2009.
Федорчук, А .И . Электробезопасность : пособие / А.И . Федорчук,
В.Г. Андруш, О.В . Абметко. Минск, 2012.
Янукович, Г .И . Электроснабжение сельскохозяйственного произ­
водства : учеб, пособие / Г.И. Янукович. Минск, 2012.
Ящура, А .И . Система технического обслуживания и ремонта
энергетического оборудования : справ. / А.И . Ящура. М ., 2006.
370


ОГЛАВЛЕНИЕ
<>000000000000000000<>0000<><><><>0<X><>«<><>0<X><><><>0<><><><>0<><>0<><X><><>C>0<>00
ПРЕДИСЛОВИЕ........................................................................................ 3
1. ДОПУСКИ, ПОСАДКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ
ИЗМЕРЕНИЯ........................................................................................ .....5
1.1. Качество продукции............................................................................5
1.2. Погрешности при изготовлении деталей
и сборке машин.......................................................................................... 5
1.3. Взаимозаменяемость и ее виды.......................................................... 5
1.4. Основные понятия о допусках и посадках ...................................... 6
1.5. Точность обработки и шероховатость поверхности......................... 9
1.6. Технические измерения.............
12
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕХНИЧЕСКОЙ
М ЕХАНИКИ............................................................................................ 17
2.1. Кинематика механизмов..................................................................... 17
2.2. Механические передачи..................................................................... 18
2.3. Механизмы, преобразующие движение............................................ 21
2.4. Детали м аш ин.................................................................................... 24
3. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫХ РАБОТ.................................... 31
3.1. Понятие об электромонтажных работах........................................... 31
3.2. Техническая и нормативная документация
для выполнения монтажных работ.......................................................... 31
3.3. Организация электромонтажных рабо т........................................... 32
3.4. Индустриализация и механизация
электромонтажных работ......................................................................... 34
3.5. Электромонтажные материалы, детали и изделия.......................... 36
3.6. Вспомогательные электромонтажные работы.................................. 54
3.7. Пробивные работы. Способы получения гнезд
и отверстий при электромонтаже............................................................55
3.8. Назначение и виды заземлений................................................... 56
3.9. Монтаж заземляющих устройств............................................. ..........62
371


3.10. Требования безопасности при выполнении
электромонтажных работ......................................................................... 65
4. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
С УЧЕТОМ ПРОФИЛЯ ПРЕДПРИЯТИЯ............................................ 67
4.1. Задачи службы технического обслуживания
электрооборудования................................................................................ 67
4.2. Структура службы технического обслуживания
электрооборудования................................................................................ 68
4.3. Основные обязанности электромонтера
по ремонту и обслуживанию электрооборудования.............................. 69
4.4. Виды и причины износа электрооборудования.............................. 71
4.5. Понятие о системе планово-предупредительного
ремонта....................................................................................................... 72
4.6. Виды ремонта..................................................................................... 73
5. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ......................................... 75
5.1. Назначение и классификация
электроизмерительных приборо в............................................................75
5.2. Правила технического обслуживания
электроизмерительных приборов............................................................. 77
5.3. Возможные неисправности электроизмерительных
приборов и способы их устранения......................................................... 79
5.4. Трансформаторы тока и напряжения,
схемы их включения..................................................................
80
5.5. Схемы включения счетчиков электрической энергии.................... 87
6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК.......................................................................... 93
6.1. Осветительная установка. Системы и виды освещения................. 93
6.2. Элементы осветительных электроустановок.................................... 95
6.3. Схемы включения в сеть газоразрядных
ламп низкого давления............................................................................101
6.4. Газоразрядные лампы высокого давления
и схемы их включения в сеть................................................................. 105
6.5. Требования к осветительным установкам...................................... 110
6.6. Распределительные устройства осветительных
установок.................................................................................................. 112
6.7. Электропроводки для осветительных установок........................... 115
6.8. Техническое обслуживание и ремонт
осветительных электроустановок........................................................... 119
Оглавление
372


Оглавление
$ооо<><><>о<нх>с»х ><><><к<х ><х >><>офс<«»6<>о«<>-*>-х >»х >»><>с<>оооооооо<>ф<>ооо<>о<><*^ ^
6.9. Меры электробезопасности, производственной
санитарии и экологии при эксплуатации
электроосветительнных установок......................................................... 121
7. УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ............................................................ 126
7.1. Назначение и классификация преобразователей
электрической энергии............................................................................126
7.2. Неуправляемые и управляемые выпрямители............................... 129
7.3. Инверторы и преобразователи частоты.......................................... 139
7.4. Регуляторы напряжения переменного
и постоянного тока.................................................................................. 143
7.5. Монтаж и техническое обслуживание
преобразователей......................................................................................145
8. УСТРОЙСТВО, ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ СОЛНЕЧНЫХ
И ВЕТРОВЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК...............
154
8.1. Солнечные электроустановки.......................................................... 154
8.2. Ветроэлектрические установки....................................................... 159
8.3. Техническое обслуживание и ремонт
солнечных и ветроэнергетических установок....................................... 162
8.4. Требования к ветроэнергетическим установкам........................... 164
9. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ КАБЕЛЬНЫХ И ВОЗДУШНЫХ Л И Н ИЙ .................... 170
9.1. Характеристика основных видов кабелей....................................... 170
9.2. Основные конструктивные элементы к абел я................................ 173
9.3. Технология прокладки кабельных линий
в траншеях, внутри зданий и сооружений............................................ 178
9.4. Разделка силовых кабелей................................................................ 179
9.5. Требования техники безопасности
при монтаже кабельных л ин и й .............................................................. 186
9.6. Эксплуатационный надзор за силовыми
кабельными линиями.............................................................................. 188
9.7. Способы выявления мест повреждения
кабельных л и н и й.....................................................................................189
9.8. Ремонт кабельных л ин и й................................................................ 205
9.9. Техническое обслуживание и ремонт
воздушных линий электропередачи......................................................205
9.10. Подготовительные работы и монтаж
воздушных л и ний ................................................................................... 208
9.11. Требования безопасности труда
при монтаже воздушных л иний.............................................................211
373


9.12. Профилактические измерения и испытания
на воздушных линиях в процессе эксплуатации................................. 213
9.13. Ремонт воздушных л и н ий.............................................................. 217
9.14. Техническое обслуживание воздушных
линий с самонесущими изолированными проводами........................ 218
10. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ,
АВТОМАТИКИ, ТЕЛЕМЕХАНИКИ
И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ.......................................................................224
10.1. Устройство, принцип действия
и классификация реле.............................................................................224
10.2. Основные виды максимально-токовой защиты........................... 230
10.3. Автоматическое повторное включения......................................... 234
10.4. Автоматическое включение резерва.................................
235
10.5. Микропроцессорные устройства релейной з ащ и т ы .................. 237
10.6. Техническое обслуживание и ремонт
устройств релейной защиты, автоматики и телемеханики................ 238
И. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ПУСКОЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ........................... 241
11.1. Аппараты управления и защ иты.................................................. 241
11.2. Схемы управления электроприводами.......................................... 248
11.3. Эксплуатация пусковой и защитной аппаратуры....................... 255
12. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.....................................271
12.1. Основные типы электродвигателей, генераторов,
их конструктивные особенности.......................................................... 271
12.2. Техническое обслуживание и ремонт
электрических м аш ин........................................................................... 280
12.3. Основные неисправности электрических машин........................ 282
12.4. Разборка электрических м аш ин.................................................... 284
12.5. Неисправности обмоток электрических машин.......................... 287
12.6. Способы сушки электрических машин........................................ 293
12.7. Испытания электрических маш ин................................................ 296
13. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ТРАНСФОРМАТОРОВ................................................... 299
13.1. Назначение и технические характеристики
трансформаторов....................................................................................299
13.2. Конструкция силовых трансформаторов...................................... 301
13.3. Измерительные и специальные трансформаторы........................ 305
О главление
374


О главление
13.4. Эксплуатация силовых трансформаторов..................................... 306
13.5. Ремонт трансформаторов................................................................316
14. ОПЕРАТИВНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ....................................319
15. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ПОДСТАНЦИЙ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ
УСТРОЙСТВ........................................................................................... 327
15.1. Общие сведения об устройстве подстанций................................. 327
15.2. Организация сменного и периодического
надзора за состоянием работы электрооборудования
подстанций.............................................................................................. 334
15.3. Режимы нейтралей подстанций.....................................................335
15.4. Система заземления трансформаторных
подстанций и опор высоковольтных л и н и й .........................................339
15.5. Параметры заземляющих устройств............................................. 342
15.6. Измерение сопротивления заземляющих
устройств подстанций и линий электропередачи................................ 344
15.7. Техническая эксплуатация трансформаторных
подстанций.............................................................................................. 346
15.8. Техническая и оперативная документация.................................. 348
15.9. Требования безопасности при выполнении рабо т...................... 351
15.10. Проведение ремонта трансформаторных
подстанций.............................................................................................. 354
16. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И КОНТРОЛЬ
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ....................................................................357
16.1. Стандартизация и ее роль в повышении
качества продукции................................................................................ 357
16.2. Виды стандартов и их характеристика......................................... 358
16.3. Основные понятия метрологии.....................................................359
16.4. Основы сертификации....................................................................362
16.5. Качество продукции...................................................................... 366
ЛИТЕРАТУРА......................................................................................... 369
375


Учебное издание
Дайнеко Владимир Александрович
ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА
ИОБСЛУЖИВАНИЯ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Учебное пособие
Редактор Л.В. Рутковская
Технический редактор Е В. Потапейко
Корректор И. В . Счесток
Дизайн обложки О.С. Дубайской
Подписано в печать 13.07.2017. Формат 60x84/16.
Бумага офсетная. Ризография.
Уел. печ. л . 21,9 + 0,93 (вкл.). Уч.-и зд. л . 18,32 + 0,58 (вкл.).
Тираж 400 экз. Заказ 122.
Издатель и полиграфическое исполнение:
Республиканский институт профессионального образования.
Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя,
распространителя печатных изданий No 1/245 от 27.03.2014.
Ул. К . Либкнехта, 32, 220004, Минск. Тел.: 226 41 00, 200 43 88.
Отпечатано в Республиканском институте
профессионального образования. Тел. 200 69 45.