/
Автор: Герасимова Л.С. Дейнега И.А.
Теги: электротехника электромагнетизм переменный ток трансформаторы элеткрооборудование
Год: 1972
Текст
Л. С. ГЕРАСИМОВА, И. А. ДЕЙНЕГА
ТЕХНОЛОГИЯ
И ОБОРУДОВАНИЕ
ПРОИЗВОДСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Допущено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР в качестве учебного
пособия для техникумов
«Э Н Е Р Г И Я»
MOGKBA 1972
6П2.1.081
Г 37
УДК 621.314.222.6 002@75)
Герасимова Л. С. и Дейнега И. А.
Г 37 Технология и оборудование производства
трансформаторов. Учебник для техникумов. М.,
«Энергия», 1972.
264 с. с ил.
В книге изложены основы технологии трансформаторостроения,
рассмотрены технологические процессы основных производств: магнито-
проводов, обмоточно-изоляционного, аппаратного, сварочного,
сборочного, а также контроля и испытаний силовых трансформаторов
Рассмотрены вопросы организации производства и технологии изготовления
основных узлов и деталей.
Даны описание и иллюстрации применяемых приспособлений и
нестандартного оборудования, а также средства механизации и
автоматизации производства трансформаторов.
Книга предназначается в качестве учебника для студентов
техникумов по курсу «Технология и оборудование производства
трансформаторов» и может быть использована студентами электротехнических и
энергетических вузов в качестве учебного пособия по тому же курсу.
Книга может быть также полезна инженерам и техникам,
работающим в области проектирования, производства и эксплуатации
трансформаторов.
27-Й-28-72 6П2Л-081
ГЕРАСИМОВА ЛЮДМИЛА СЕМЕНОВНА
ДЕИНЕГА ИВАН АНДРЕЕВИЧ
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Редактор А. Г. Крайз
Редактор издательства М. И. Николаева
Переплет художника П. П. Перевалова
Технический редактор Г. Г. Самсонова
Корректор 3. Б. Шлайфер
Сдано в набор 21/II 1972 г. Подписано к печати 29/IX 1972 г. Т-15975
Формат 84X108Vie Бумага типографская № 2 Усл. печ. л. 27,72
Уч.-изд. л. 31,39 Тираж 18 000 экз. Зак. 1068 Цена 1 р. 47 к.
Издательство „Энергия*. Москва, М-114, Шлюзовая на5., 10.
Московская типография № Ю Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР.
Шлюзовая наб., 10.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Директивами XXIV съезда КПСС
предусмотрено ввести на электрических станциях
страны 65—67 млн. кВт энергетических
мощностей, что потребует изготовления силовых
трансформаторов ежегодно не менее 150 млн.
кВ-А суммарной мощности.
Такие большие темпы производства
трансформаторов возможны только при высоком
техническом оснащении их изготовления,
увеличении единичной мощности.
В настоящей книге авторы стремились
более полно осветить вопросы прогрессивной
технологии: изготовление магнитопроводов из
рулонной холоднокатаной стали,
термовакуумная обработка изоляции, повышение
динамической устойчивости трансформаторов, а
также технологические процессы аппаратного и
сварочного производства. В основном
рассмотрены вопросы изготовления трансформаторов
средних и больших мощностей, имеющих более
сложную технологию их производства.
Большое внимание уделено описанию и
иллюстрациям применяемого оборудования и
приспособлений. Эти сведения необходимы
в связи со спецификой конструкции
рассматриваемых устройств, а также для выполнения
практических работ и курсовых проектов.
В связи с повышением уровня подготовки
учащихся в школах менее подробно описаны
элементарные операции, переходы, коротко
дано описание конструкции узлов, а больше
внимания уделено теоретическим вопросам.
Это должно способствовать лучшему
пониманию технологических процессов, а также
расширению возможностей анализа накопленного
опыта.
Книга составлена на основе опыта работы
в основном Запорожского трансформаторного
завода и Московского электрозавода. В ней
освещены новые технологические процессы,
разработанные на Минском
электротехническом заводе и Армэлектрозаводе.
Использована также соответствующая
отечественная и зарубежная литература.
Круг рассматриваемых тем определился
программой предмета, а полнота изложения
каждой из них — значением темы в общем
комплексе рассматриваемых вопросов и
количеством отведенных для нее часов.
В книге принята терминология в
соответствии с ГОСТ 16110-70, введенным в действие
с 1 января 1971 г.
Главы 1—3, 11 —14, 17—23 написаны*!
Л. С. Герасимовой, гл. 4—10, 15, 16 —
И. А. Дейнегой.
Авторы выражают благодарность тт.
П. Г. Бурману, В. И. Линеву и А. Г. Крайзу,
работникам ЗТЗ, ВИТ и Минского
электротехнического заеода за их ценные советы,
помощь при работе над рукописью и
представление отдельных материалов.
Все замечания по книге просим направлять
по адресу: Москва, М-114, Шлюзовая
набережная, 10, издательство «Энергия».
Авторы
ВВЕДЕНИЕ
Трансформаторы являются одним из
основных видов электротехнического
оборудования, необходимого для энергетики и
электрификации народного хозяйства.
Передача электрической энергии от места
ее производства до места потребления требует
шести — восьмикратной трансформации в
повышающих и понижающих трансформаторах.
Таким образом, суммарная установленная
мощность трансформаторов должна в
несколько раз превышать установленную мощность
генераторов.
Директивами XXIV съезда КПСС по
пятилетнему плану развития народного хозяйства
СССР предусмотрено грандиозное развитие
всех отраслей народного хозяйства при
опережающих темпах производства электроэнергии
(Л. 4 и 5]. Бурное развитие советской
энергетики потребовало создания нового
трансформаторного оборудования с
технико-экономическими характеристиками,
соответствующими современному мировому техническому
уровню.
В девятой 'пятилетке намечается довести
производство электроэнергии до 1030—
1 070 млрд. кВт • ч, ввести в действие на
электростанциях генераторные мощности 65—
67 млн. кВт.
Трансформаторостроение должно
обеспечить выпуск трансформаторов на напряжение
750—1 150 кВ переменного тока и 1 500 кВ
постоянного тока для дальних линий
электропередачи единой энергетической системы страны.
Мощность трансформаторов в единице
возрастает сверх 1 млм. к:В«А. Суммарная
мощность силовых трансформаторов,
изготавливаемых в Советском Союзе, достигнет более
160 млн. кВ • А в год.
Трансформаторостроение как
самостоятельная отрасль советской
электропромышленности начало свое развитие в 1928 г. с
создания специализированного трансформаторного
производства на Московском электрозаводе.
Это обеспечило необходимые темпы роста
количественных и качественных показателей
отечественных трансформаторов. В 1931 г.
были освоены трансформаторы на 220 кВ для
Свирской ГЭС. В начале 30-х годов успешно
осваивались специальные трансформаторы:
электропечные, преобразовательные,
измерительные, реакторы и др. [Л. 1].
В 1934 г. были освоены трансформаторы,
регулируемые под нагрузкой (трансформаторы
РПН). Отечественное трансформаторостроение
успешно решило задачи, поставленные
первыми (пятилетними планами, обеспечивая
.потребность электрификации и индустриализации
страны трансформаторным оборудованием.
В 1933—1940 гг. создаются серии
трансформаторов напряжением до 11Q кВ и мощностью
до 31 500 кВ«А и однофазные трансформаторы
40 000 кВ'А на 220 кВ, что соответствовало
мировому техническому уровню. В эти же
годы учеными и инженерами отрабатываются
основы теории, расчета и конструирования
трансформаторов, методы исследований,
специфические технологические процессы.
После окончания Великой Отечественной
войны производство трансформаторов быстро
достигло довоенного уровня. Однако один завод
уже не мог обеспечить решения повышенных
задач послевоенных планов развития
энергетики. Начатый строительством в 1947 г.
Запорожский трансформаторный завод (ЗТЗ) уже
в 1949 г. начал выпуск трансформаторов II—
III габаритов. В 1953 г. завод освоил почти
всю номенклатуру силовых трансформаторов
для большой энергетики. К 1955 г. завод стал
одним из крупнейших специализированных
предприятий в мире.
В 50-е годы расширяется круг заводов,
выпускающих трансформаторы: Уралэлектротяж-
маш, Армэлектрозавод, трансформаторные
заводы в Минске, Хмельницком, Тольятти,
Чирчике, Биробиджане и др. Тесное
сотрудничество заводов с Всесоюзным
электротехническим институтом им. В. И. Ленина (ВЭИ) и
Всесоюзным институтом трансформаторострое-
ния (ВИТ) обеспечило высокие темпы роста
научно-технических достижений трансформато-
ростроения, номинальных напряжений и
единичных мощностей трансформаторов.
Впервые в СССР были разработаны и
изготовлены трехфазные трансформаторы ПО—
4
150—220—330 кВ больших мощностей от 90
до 630 MB «А, трансформаторы мощностью до
25 MB*А с алюминиевыми обмотками, взры-
вобезопасные шахтные трансформаторы,
комплектные трансформаторные еодстанции,
преобразовательные трансформаторы для работы
в выпрямительных установках на ток 25000 А,
переключающие устройства большой мощности
класса напряжением 110 кВ и др. Были
разработаны и освоены трансформаторы на 400 кВ,
автотрансформаторы для сетей 110—500 кВ,
давшие большой экономический эффект как
в производстве, так и эксплуатации
энергосистем, автотрансформаторы с регулированием
напряжения под нагрузкой.
Впервые в СССР и в мире были
разработаны и освоены трансформаторы и
автотрансформаторы на 500 кВ, созданы
трансформаторы для линий электропередачи постоянного
тока напряжением 800 кВ и переменного тока
750 кВ, а в 1970 г. изготовлен трансформатор
напряжением 1 200 кВ переменного тока.
Отечественными трансформаторами
оборудованы крупнейшие электростанции: имени
В. И. Ленина и имени XXII съезда КПСС на
Волге, Братская ГЭС на Ангаре,
Красноярская на Енисее, Бухтарминская, Вилюйская,
Каховская и Кременчугская ГЭС,
Приднепровская, Черепетская, Добротворская, Бурштын-
ская, Луганская ГРЭС и др. Трансформаторы
мощностью 630 MB-А, напряжением 220 кВ
работают на Красноярской ГЭС,
автотрансформаторы напряжением 750 кВ, мощностью
417 MB «А (рис. В-1) успешно работают на
линии электропередачи Конаково — Москва.
Впервые в стране изготовлен трехфазный
трансформатор мощностью 1000 MB-А,
напряжением 330 кВ.
Трансформаторы, изготовленные в
Советском Союзе, работают во многих странах мира.
Например, в объединенной энергосистеме
400 кВ «Мир» в странах — членах СЭВ, на
Асуанской ГЭС, в энергосистеме 500 кВ и
ТЭЦ г. Суэц в ОАР, на Бхилайском
металлургическом заводе, ГЭС Бхакра, ТЭС Патрату и
Корба в Индии, на ГЭС и ТЭС Вьетнама,
Кубы, Румынии, Болгарии, КНДР и других стран.
Ведется проектирование новых серий
трансформаторов с применением новых магнитных,
проводниковых и изоляционных материалов,
прогрессивных конструкций и технологии,
более совершенного технологического
оборудования, автоматизированных линий.
Трансформаторостроение является одной из
отраслей электротехнической
промышленности. Технология трансформаторостроения,
которой посвящена данная книга, имеет ряд
особенностей. Основной особенностью
технологии производства трансформаторов является
чрезвычайное
разнообразие
технологических .процессов. |
Помимо общих про- I
цессов, присущих
машинос троению,
они имеют свою one- W
ци'фическую техно- I
логию изготовления
пластин магнитопро-
водов, намотку,
изолирование и
пропитку обмоток,
изготовление изоляционных
деталей из электро-
карто'на, бумажно-
бакелитовых
цилиндров И трубок, тек- рис. B_L Однофазный авто-
столита, гетинакса, трансформатор мощностью
дерева; лайку мяг- 417 MB-А, напряжением
кими и твердыми 750 кВ*
припоями, термова-
куумнуЮ обработку изоляции, все виды
сборки крупных узлов, технологию изготовления
сварных конструкций и т. д. Качество
выполнения этих процессов в значительной
степени определяет такие важные свойства
трансформатора, как долговечность и надежность
его работы, повышение к. in. д. и пр.
В производстве трансформаторов
исключительно важное значение имеют культура
изготовления и квалификация рабочих, точное
выполнение технологических процессов. Пыль
и грязь, попадающие в трансформатор, резко
снижают срок службы изоляции, а иногда
приводят к его аварийным отключениям.
Совершенствование технологии во многом
зависит от качества основных активных и
конструкционных материалов, получаемых
заводами из других отраслей промышленности.
Основным требованием к технологии
производства трансформаторов является
необходимость как обеспечения линейных размеров
деталей и его узлов, так и получения заданных
конструкцией технических характеристик.
Поэтому при обработке материалы
рассматриваются не только как конструкционные
элементы, но и как проводники электрического тока
или магнитного потока или как диэлектрики.
Для обеспечения большой надежности работы,
малой массы и габаритов, а также малых
потерь в изделиях применяются специальные
электротехнические материалы:
холоднокатаная рулонная электротехническая сталь
с жаростойким изоляционным покрытием,
обмоточные провода (транспонированные,
подразделенные), лучшие марки электрокартона.
Обработка этих дорогостоящих материалов
должна вестись с минимальными потерями и
5
без ухудшения их физических свойств.
Требование высокой эксплуатационной надежности
трансформаторов обусловливает значительное
время и трудоемкость их изготовления.
Своеобразие некоторых технологических процессов,
как, например, шихтовки магнитопровода,
изолирования шин и кабелей, соединения обмоток
в схему или изготовления изоляции, сильно
затрудняет их механизацию и автоматизацию.
Поэтому доля ручного труда в трансформато-
ростроении еще велика. Для выполнения
специфических технологических процессов
применяется специально разработанное и
изготовленное самими предприятиями так называемое
нестандартное оборудование.
В связи с ростом объемов производства
трансформаторов намечается необходимость
в проектировании серий этих изделий и
изготовлении такого оборудования. Это даст
возможность усовершенствовать оборудование,
автоматизировать производственные процессы
и откроет еще большие возможности для
повышения производительности труда и
устранения тяжелого ручного труда.
Контрольные вопросы
1. Каковы основные этапы развития отечественного
трансформаторостроения?
2. Назовите основные особенности технологии
производства трансформаторов?
3. Назовите основные требования к технологии
производства трансформаторов.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ'
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ПОНЯТИЕ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ
1-1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.
ИХ СТРУКТУРА. ВИДЫ ПРОИЗВОДСТВА
Слово «технология», образованное из двух
греческих слов «техно» — мастерство и
«логос»— учение, означает науку о процессах
производства различных изделий и
необходимых для этого технических- средствах.
Каждый вид продукции, изготовляемый
заводом, называется изделием. Части изделия
именуются элементами. Действия, в
результате которых происходит изменение формы,
размеров или свойств элементов, представляют
собой их обработку. Она может вестись не
только путем изменения форм и размеров
детали (например, резанием или
штампованием), но и изменением физических свойств
материала, покрытием одного материала другим
(лакирование, сушка, пропитка) и др.-
Совокупность мер, направленных на
изготовление изделия, называется
производственным процессом. Технологический процесс —
это часть производственного процесса,
непосредственно связанного с изменением
размеров, формы или свойств -материала обраба-
тываехмой детали или узла, (Выполняемых
с помощью технологической оснасгки в
определенной последовательности.
Аналогично понятию элементов изделий
существует понятие элементов
технологического процесса, т. е. частей его. Исходным из них
является операция, т. е. законченная часть
технологического процесса, выполненная над
одним элементом изделия на одном рабочем
месте, одним рабочим или бригадой рабочих.
Переход — это часть операции, в течение
которой останутся неизменными
обрабатываемая поверхность, рабочий инструмент или
режим работы станка. Изменение хотя бы
одного из этих условий означает наступление
нового перехода.
Проход — это часть перехода, при которой
одна и та же рабочая поверхность
обрабатывается повторно тем же инструментом при
сохранении режима работы станка. Переход
делится «а проход б том -случае, если снятие
толстого слоя материала производится в
несколько приемов.
Если в процессе обработки детали
изменяют ее закрепление на станке, то каждое ее
положение называется установкой. Если
изменение положения детали не связано с повторным
закреплением, то каждое новое положение
детали называют позицией (см. технологические
карты © приложениях П-10-1-2, П-12-2).
Рассмотренная четырехступенчатая
структура технологического процесса (операция,
переход, проход, установка) характерна для
механической обработки; чисто
электротехнические (намотка, изолирование) и сборочные
процессы характеризуются двухступенчатой
структурой, включающей операцию и
переход.
По общепринятой классификации
существуют три типа производства: индивидуальное,
серийное и массовое.
Индивидуальным (единичным) называется
производство, при котором изготавливаются
экземпляры изделий, разнообразные по своей
конструкции и в дальнейшем либо не
повторяющиеся, либо повторяющиеся нерегулярно.
Серийное производство характеризуется
выпуском однотипных изделий цартиями
(сериями), которые из месяца в месяц (или
периодически) повторяются. В зависимости от
объема серии различают мелкосерийное и
крупносерийное производство.
Массовое производство характеризуется
выпуском изо дня в день одного или
нескольких сходных по конструкции изделий.
При массовом производстве применяется
специализированное оборудование,
приспособленное только для выполнения определенных
7
операций, открываются широкие возможности
механизации, автоматизации, поточного
производства.
1-2. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА ПРОИЗВОДСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Заводы, изготовляющие трансформаторы,
должны систематически совершенствовать
технический уровень 'производства и развиваться.
Характерными чертами повышения
технического уровня заводов и их развития является
внедрение в производство новой техники,
высокая культура производства и все более
полная автоматизация производственных
процессов, внедрение автоматики в сферу управления
и контроля, повышение
культурно-технического уровня рабочих, усиление связи
предприятий с научными институтами и т. п.
Важнейшими условиями технического
прогресса являются постоянное улучшение
конструкции [Л. 40] и технологии .производства
с целью повышения качества изготовляемых
изделий и их надежности, а также увеличение
производительности труда и снижение
себестоимости продукции. Для этого необходимо
совершенствовать технологию изготовления
изделий и организацию производства.
Основные направления на пути совершен-
2-1. ЗНАЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ
Для правильного планирования и ведения
технологического процесса он должен быть зафиксирован в
специальных документах, называемых технологическими.
На основании их планируются и поставляются заводу
(цеху) необходимые материалы, полуфабрикаты и
комплектующая аппаратура, оснастка и приспособления
для каждого рабочего места, определяется необходимое
количество рабочих и их квалификация. Следовательно,
технологическому процессу подчинен весь
производственный процесс завода. Нарушение зафиксированного
технологического процесса, хотя бы на одном из звеньев
производства, неминуемо влечет за собой разлаживание
других звеньев, задержку в выполнении программы,
дополнительные затраты средств. Нарушение
технологического процесса может также привести к снижению
качества изделия. Особенно опасен скрытый брак, который
обнаруживается лишь при эксплуатации изделия. Он
может быть вызван несоблюдением режимов сварки,
пропитки, термовакуумной обработки активных частей
трансформаторов, окраски, необоснованной заменой
материала и пр. Поэтому необходима строгая технологи-
ствования производства трансформаторов
следующие:
1. Организация поточного производства.
2. Совершенствование оборудования и
технологической оснастки, инструмента и
транспортных средств.
3. Комплексная механизация — внедрение
механизмов и машин, заменяющих и
облегчающих труд человека.
4. Комплексная автоматизация —
внедрение автоматических линий и станков,
обеспечивающих выполнение работ без
непосредственного участия человека.
5. Интенсификация длительных
технологических процессов.
6. Совершенствование термовакуумной
обработки и пропитки изоляции
трансформаторов, а также изготовления основных узлов
трансформатора: магнитопровода, обмоток,
переключающих устройств,
металлоконструкций.
7. Совершенствование управления и
организации производства и труда.
Контрольные вопросы
1. Что такое технологический процесс и его
составные элементы?
2. Назовите классификацию производства по типу
выпуска продукции и ее особенности.
3. Каковы основные направления и пути
совершенствования производства?
ческая дисциплина, под которой подразумевается
обеспечение точности и постоянства соблюдения размеров,
заданных чертежом, технологических операций,
зафиксированных в технологических документах.
Однако технологический процесс не может
оставаться неизменным. Он должен непрерывно
совершенствоваться на базе науки, новой техники при активном
содействии широкого круга рационализаторов,
изобретателей, новаторов производства. Технологическая
дисциплина подразумеваем, что усовершенствование
процесса должно происходить организованно, путем
изменения соответствующих технологических документов.
Для изменения технологического процесса или его
уточнения выпускаются специальные документы, называемые
«картами изменения технологии». Проходя по
соответствующим службам завода, они информируют работников
о вводимых изменениях.
Технологический процесс оформляется документами,
разрабатываемыми в соответствии с различными
нормалями и руководящими техническими материалами.
Наличие разнообразной технологической документации,
применяемой на заводах, отвлекает большое количество
людей и средств на выполнение непроизводительных
работ, мешает обмену передовым технологическим опытом
и внедрению в производство вычислительной техники,
является также в ряде случаев серьезным препятствием
ГЛАВА ВТОРАЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ
ДОКУМЕНТАЦИЯ
в осуществлении государственных мероприятий по
механизации инженерного и управленческого труда,
специализации и кооперированию производства.
Переход промышленности на новую систему
планирования и экономического стимулирования производства
потребовал осуществления большой программы по
созданию единой системы конструкторской (ЕСКД) и
технологической документации (ЕСТД), которые в
настоящее время разрабатывают институты Комитета
стандартов СССР .совместно с заинтересованными
министерствами и ведомствами.
Документация ЕСТД предусматривает разработку
комплекса государственных стандартов, направленных
на сокращение сроков и снижение трудоемкости
подготовки производства. При создании ЕСТД используется
большой опыт, накопленный по применению
стандартизации в области промышленного производства. Комплекс
стандартов установит единство методов создания и
построения документации, методов и форм обработки
содержащейся в ней технологической информации.
Для организации технологического процесса
разрабатывают два вида документов:
1. Технологические, в которых зафиксирован
порядок выполнения работ, оборудование, необходимый
инструмент, оснастка и режимы обработки.
2. Конструкторские — чертежи оснастки и
нестандартного оборудования.
Технологические документы классифицируются
следующим образом:
1) операционные карты, фиксирующие
технологический процесс одной операции и методы контроля. Для
сложных и ответственных операций выпускаются
специальные карты контроля;
2) маршрутные карты, содержащие перечень всех
операций обработки детали или сборки узла;
3) производственные инструкции для
технологической специальной обработки: отжига пластин, сущки и
пропитки обмоток, активных частей, пайки и др.,
требующие соблюдения специального режима;
4) типовые технологические процессы на широко
распространенные работы, общие для многих типов
трансформаторов, по намотке, изолированию обмоток,
сборке магнитопроводов, сварке баков;
5) карты раскроя материалов;
6) нормы расхода материалов.
Такое разнообразие технологических карт
вызывается различным содержанием в них сведений и
использованием содержащейся в них информации различным
кругом работников завода. При опытном и единичном
производстве составляется лишь «перечень
применяемого оснащения», при массовом производстве необходима
наиболее подробная операционная технологическая
карта.
В трансформаторостроении широко распространены
карты маршрутной технологии. Технологическая карта
является основным документом для выполнения
производственных операций.
Операционная карта составляется на каждую
операцию обработки или сборки. Карта содержит четыре
группы сведений.
1. Учетные сведения, располагаемые сверху,
включают номер наименования сборочного элемента, шифр
изделия и материала, из которого он изготовляется,
технические характеристики оборудования.
2. Удостоверяющие сведения, располагаемые снизу,
содержат подписи лиц, составивших и утвердивших
карту, а также ссылки на номера документов, по которым
в карту внесены изменения или уточнения
технологического процесса.
3. Технологические сведения, располагаемые в виде
таблицы, в которой в порядке последовательности
расположены выполняемые переходы, соответствующая им
оснастка и режим обработки. Содержание перехода
излагается коротко в повелительном наклонении, без
лишних слов, например: взять деталь и осмотреть,
установить и т. д.
4. Эскиз обрабатываемой детали или собираемого
узла. Для операций механической обработки могут быть
эскизы переходов с указанием установочных баз.
Операционный эскиз имеет цель отразить характер
и объем работ, предусмотренных картой. Он должен
быть выполнен в масштабе и содержать количество
проекций и разрезов, достаточных для понимания
объема данной операции. Эскиз изображает деталь или узел
в той конфигурации, которая должна быть ей придана
после выполнения данной операции. На эскизе
представляют лишь те размеры (с допусками на них), которые
должны быть выдержаны на данной операции.
В пооперационной карте сборки группу
технологических сведений содержат графы: номер по порядку,
наименование переходов и количество входящих
деталей, наименование и шифр оснастки. Операционным
эскизом для нее может служить чертеж узла или
изделия.
Маршрутная технологическая карта составляется
на законченный цикл операций обработки детали,
сборки узла или изделия. Она представляет собой
перечень всех операций с указанием оборудования
и применяемой оснастки. Эскиз детали или узла обычно
отсутствует, так как его может заменить
конструкторский чертеж. Технологические сведения располагаются
в виде таблицы.
Наименование операций формулируется кратко,
описательно, в такой форме, чтобы был ясен их характер.
Например: «намотка первичной обмотки», «первая
сборка трансформатора».
В таблице технологических сведений приводятся
также наименование применяемого оборудования,
наименование и шифр инструмента и приспособления, номер
цеха, в котором выполняется операция, а иногда и
разряд работ и их расценка.
Производственные инструкции (на сушку, пропитку
и т. д.) составляются в описательной форме. В них
указывается применяемое оборудование, порядок
подготовки деталей и материалов, последовательность и режимы
выполнения работы, способы определения качества.
Иногда указывается применяемый материал. Эти
инструкции обычно составляются в центральной заводской
лаборатории.
Типовые технологические процессы на общие для
трансформаторов процессы разрабатывают без ссылки
на конкретное изделие.
Типовой процесс содержит перечень технологических
и контрольных операций в порядке ведения
технологического процесса. В них указываются применяемое
оборудование, оснащение, инструмент. Иногда даются
указания о применяемых материалах и технике
безопасности.
К типовому технологическому процессу прилагается
перечень всех технологических требований, инструкций,
предписаний, обязательных для выполнения. Типовые
технологические процессы распадаются также на
однотипные по технологии и конструкции, но разные по
размерам детали и узлы, широко применяемые в
производстве. Сюда относятся изоляционные прокладки, шайбы,
кольца, рейки, перегородки, пластины магнитопроводов,
втулки, валы и т. п.
Типизация процессов является одним из способов
улучшения технологии, и на каждом производстве
необходимо стремиться к систематизации существующих
и созданию новых типовых технологических процессов
на характерные детали и узлы.
Процесс разработки и оформления большого
количества технологических документов сам по себе является
трудоемкой работой. Типизация технологических
процессов позволяет ввести типовые технологические карты и
тем самым сократить число документов, а также упрос-
9
тить обмен новыми технологическими материалами
между различными заводами.
Кроме нормализации и унификации деталей и
материалов в последние годы нормализованы также
многие технологические процессы (сушки, пропитки) в
зависимости от габарита и напряжения трансформатора.
Создано много нормалей на унифицированные узлы и
детали обмоток, магнитопроводов, переключающих
устройств, изоляции и др., благодаря чему сократилось
число чертежей. Большое число чертежей приобретает
форму таблиц узлов и деталей, что способствует
совершенствованию технологических процессов.
Карты раскроя составляются на целый ряд
листового, рулонного, профильного материалов с целью
повышения коэффициента использования холоднокатаной
электротехнической стали, электрокартона,
конструкционной стали и др. Составляется индивидуальная
карта раскроя на каждый тип трансформатора, в которой
задают схему раскроя листов, их количество для
получения комплекта всех деталей данного узла
трансформатора (магнитопровода, бака, изоляционных узлов),
указывают последовательность раскроя заготовок, их
черную массу, задают коэффициент использования
материала.
На основании индивидуальной карты раскрря на
смену (или несколько дней) составляют карты-задания,
указывающие, какое количество листов (рулонов) и на
какие размеры можно раскроить.
Нормы расхода материалов на каждый тип
трансформатора разрабатывают технологи и бюро
материальных нормативов. Они устанавливают в соответствии
с картами раскроя, нормалями и принятой технологией
заготовительную и черную массы деталей, выдают
нормы расхода материалов на трансформатор в отдел
материально-технического снабжения завода (ОМТС). На
основании норм ОМТС заказывает, получает и выдает
цехам требуемые материалы в заданном количестве.
Конструкторские документы в виде рабочих
чертежей оснастки и нестандартного оборудования
разрабатывают конструкторы ОГТ по техническим заданиям
технологов. Все чертежи должны быть выполнены в
полном соответствии с требованиями стандартов и
действующих на заводе нормалей.
К производственной документации относятся: 1)
комплектовочная ведомость на комплектующую аппаратуру,
оборудование, поставляемое трансформаторному заводу
другими предприятиями страны; 2) ведомость
демонтажа, в которой указано, какие узлы и детали следует
демонтировать после испытания трансформатора и как
их отгружать заказчику.
/'
2-2. ПОРЯДОК УЧЕТА И ХРАНЕНИЯ
В ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ.
ПРАВИЛА ИЗМЕНЕНИЯ И АННУЛИРОВАНИЯ
КОНСТРУКТОРСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ДОКУМЕНТОВ
Производство может нормально
функционировать только при установившихся,
проверенных и узаконенных технологических
процессах.
Изменение технологического процесса
допускается лишь после тщательной проверки
нового варианта технологии по определенному
плану с учетом использования деталей,
изготовленных по прежней технологии. Поэтому
существует определенный 'порядок учета и
хранения рабочих чертежей и технологической
документации, а также порядок их изменения и
аннулирования.
Вся техническая документация, имеющаяся
в подразделениях предприятия, подлежит
учету и хранению их в архивах. В случае утери
или порчи документа архив составляет
соответствующий акт. Каждому документу
присваивается инвентарный номер, по которому
ведется учет. Рабочие копии чертежа или
технологических карт выдаются из архива для
оперативных нужд на определенный срок. Учет
выдачи и возврата оформляется по распискам
или абонементным карточкам.
Внесение изменений в техническую
документацию производится техническими
службами завода, выпустившими ее на основании
«Извещения об изменении», оформленного
в соответствии с ГОСТ 2.503-68.
В копии документов, находящихся в
производстве, допускается 'вносить изменения на
основании «предварительного извещения»,
которое выпускается в следующих случаях:
1) если в документации обнаружена ошибка,
которая может вызвать брак изделия; 2) если
необходимо предварительно проверить
предполагаемые изменения в производстве; 3) если
требуется предварительная подготовка
производства.
При обнаружении ошибки допускается
вместо выпуска «предварительного извещения»
немедленно вносить в копии необходимые
исправления за подписью ответственного лица
с последующим выпуском «извещения». Любое
изменение документа должно 'сопровождаться
проведением изменений всех взаимосвязанных
документов путем 'выпуска «извещения на
изменение». Предварительные извещения
действуют как временный документ до его
погашения извещением на изменение технической
документации.
На один документ допускается
одновременное существование не более четырех
предварительных извещений, срок действия которых
не должен превышать 3 месяцев, по истечении
этого срока они должны быть оформлены
извещением в соответствии с окончательно
принятым решением.
Разрешение на изменение документации
оформляется на специальном бланке, форма
которого утверждена ГОСТ 2.503-68, и
согласовывается €0 всеми заинтересованными
службами.
Контрольные вопросы
1. Назовите классификацию технической
документации на производстве.
2. Виды технологической документации.
3. Расскажите о порядке учета и правилах
внесения изменений в техническую документацию.
ю
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ
3-1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПОДГОТОВКИ
ПРОИЗВОДСТВА. ПЛАНИРОВАНИЕ
ПРОИЗВОДСТВА ТРАНСФОРМАТОРОВ
Производство трансформаторного завода
разделяют на две части: изготовление новых
изделий и выпуск ранее освоенных. Для
первых необходимы разработка конструкции и
технологии, освоение производством, для
вторых — систематическое совершенствование
конструкции и методов производства.
Техническая подготовка производства
представляет собой комплекс технических,
организационных и производственных мероприятий
по созданию лучших конструкций, разработке
технологии и оснастки, освоению выпуска
новых аппаратов, обеспечению ритмичного
бесперебойного производства и высокого
качества изготовляемых трансформаторов.
По своему содержанию техническая
подготовка состоит из двух основных стадий:
конструкторской и технологической.
В процессе конструкторской подготовки
выполняются необходимые расчеты и выпуск
рабочих чертежей со спецификациями.
Технологическая подготовка заключается в
разработке технологии изготовления деталей и
узлов трансформатора, конструировании
необходимой оснастки и ее изготовлении.
Все этапы технической подготовки
производства осуществляются в соответствии
с утвержденным планом — графиком по
следующим документам: 1) графику подготовки
изготовления изделия; 2) чертежам и
спецификациям на изделие; 3) материальным
спецификациям; 4) технологическим и
маршрутным картам, чертежам оснастки и
нестандартного оборудования.
Основой для планирования производства
является перечень трансформаторов,
требуемых заказчиками на планируемый период (так
называемый портфель заказов), в котором
указан срок поставки каждого
трансформатора. На каждый месяц и квартал
утверждается план —график изготовления этих изделий,
а контроль за ходом производства
осуществляет диспетчерская служба предприятия.
По существующей на большинстве заводов
структуре технологической и конструкторской
подготовкой производства занимаются отдел
главного технолога (ОГТ) и главного
конструктора (ОГК). Иногда ошибочно считают,
что задачей конструктора является только
создание трансформатора с хорошими
характеристиками, а задачей технолога —
разработка технологии его изготовления. Конструкция
и технология изготовления изделия тесно
взаимосвязаны, так как в конструкции
заложены основы технологии его изготовления.
Наиболее правильные конструктивные
решения основных элементов трансформатора при
разработке (Проекта, как правило, вытекают
из совместной параллельной проработки
конструкторских и технологических решений,
согласованных между этими службами в
процессе проектирования.
Принцип технологичности конструкции
состоит в том, что при разработке конструкции
трансформатора в равной степени
учитываются как эксплуатационные характеристики, так
и производственные возможности. Поскольку
эти два требования иногда бывают
противоречивы, в основу должна быть положена
надежность работы изделия и исходя из этого
решены 'вопросы целесообразности тех или
иных дополнительных операций при
изготовлении.
В трансформаторостроении применяются
многие детали и узлы, а также материалы,
изготовляемые по государственным
общесоюзным стандартам. Однако число
разновидностей материалов, узлов и деталей,
предусмотренных стандартами, слишком велико для
конкретного предприятия. Практически завод
не смог бы работать, если бы он применял
полную номенклатуру сортаментов
материалов, предусмотренных стандартом. Вопросами
нормализации применяемых материалов
отдельных узлов и деталей, имеющих широкое
применение, занимаются, как правило,
специальные службы — отделы (бюро)
стандартизации и нормализации (ОСН). Заводские
нормали выпускаются на основе стандартов,
но имеют сокращенное количество
типоразмеров узлов, деталей и материалов,
применяемых на данном заводе, благодаря чему
укрупняются партии обрабатываемых деталей,
упрощается планирование цехо^, уменьшается
количество разновидностей оснастки. Задачи
нормализации не ограничиваются
сокращением номенклатуры стандартизованных
деталей и материалов. Большая работа проводится
также по дальнейшей унификации
применяемых деталей и изделия в целом.
Технологическая подготовка производства
состоит из следующих этапов:
1. Проектирование технологических
процессов.
И
2. Разработка и изготовление необходимых
инструментов, оснастки и специального
оборудования.
3. Освоение технологических процессов.
4. Составление нормативов трудовых
затрат и расхода материалов.
Отдел главного технолога (ОГТ), как
правило, состоит из технологических и
конструкторских бюро, нормативного бюро и
технологической лаборатории.
Технологические бюро специализируются
по производствам: магнитопроводов, обмоточ-
но-изоляционному, сборочному, аппаратному
и др.
Конструкторские бюро разделяются на
группы по специальностям: группы штампов,
инструмента, приспособлений обмоточного
производства, сборочного и др. На некоторых
заводах технологические бюро объединены
с конструкторскими группами,
специализированными по данному производству, и
называются конструкторско-технологическими бюро
(КТБ).
В задачу технологических бюро входят
разработка карт технологических процессов,
составление перечня технологической оснастки,
а после ее изготовления — освоение в цехах.
Технологические карты передаются в отдел
труда и зарплаты (ОТЗ), который
рассчитывает нормы времени и расценки для каждой
операции. На некоторых заводах
технологические карты нормируют
технологи-нормировщики, работающие непосредственно в
технологическом бюро.
Исходными данными для проектирования
технологического процесса являются: 1)
чертеж на изделие, его узлы и детали; 2)
технические условия на них; 3) размеры
производственного задания (единичное или массовое
изготовление).
Размер задания определяет собой метод
и форму сборки, выбор оснастки, организацию
технологического процесса. На основании
чертежей нового типа трансформатора
устанавливается структура технологического процесса,
оформляемая схемой сборки. Затем
назначается порядок сборки отдельных узлов, на
которые разрабатываются узловые схемы сборки.
На их базе выпускается технологическая
документация. (Параллельно с ней
проектируются технические средства.
Технологическая лаборатория исследует
новые технологические процессы и
эффективность применения новой оснастки.
Нормативное бюро на основе принятой
технологии устанавливает на изделие нормы
расхода основных и вспомогательных материалов
для каждой детали и технологического
процесса, передает их ОМТС для обеспечения
производственных цехов материалами в
соответствии с производственной программой.
Основой планирования работы
конструкторского бюро ОГТ служит перечень
технологической оснастки для рабочего места,
представляющий собой выписку из
технологических карт.
Рабочим местом называется часть общей
производственной площади, выделенной для
выполнения данной операции. Все, что
предусматривается на рабочем месте для
выполнения заданной рабочему функции, называется
оснасткой рабочего места.
Рабочее место оснащается оборудованием,
технологическими и вспомогательными
средствами. К оборудованию относится постоянная
часть оснастки, на которой выполняется
заданная операция, например станок, стенд,
верстак. Технологические средства включают
приспособления и инструменты.
Приспособление — это дополнительная
сменная часть оснастки рабочего места,
способствующая выполнению данной операции
путем ускорения и облегчения правильной
установки детали, получения точных и
одинаковых ее форм, служащая для закрепления
детали или инструмента. Примером
приспособлений может служить оправка для
намотки обмоток, кондукторы для сверления
отверстий и т. п.
Инструмент — также дополнительная,
сменная часть оснастки, при помощи которой
непосредственно выполняется заданная операция.
Рабочий инструмент — сверло, фреза, гаечный
ключ; измерительный — микрометр, линейка,
скоба.
Вспомогательные средства являются
необходимой принадлежностью рабочего места,
хотя они не принимают непосредственного
участия в технологическом процессе. Это —
тумбочки, стеллажи для хранения инструмента и
материалов, сиденье, местное освещение,
устройства для безопасной работы.
Оснастка рабочего места может быть двух
типов:
1. Нормальная (или универсальная) —
обычные средства оснастки рабочего места,
изготовленные без ориентировки на какую-
либо конкретную деталь или операцию. К ней
относятся универсальные станки, стандартные
тиски, плоскогубцы, отвертки, сверла,
фрезы и пр.
2. Специальная — средства оснастки
рабочего места, предназначенные специально для
данной операции или детали. Например,
установки для контроля изоляции, намоточные и
изолировочные станки, различные ножницы,
прессы, намоточные и сборочные шаблоны,
штампы, кондукторы и пр.
12
Стандартная оснастка (сверла, метчики,
фрезы, слесарные инструменты, мерительный
инструмент и т. д.) изготавливается
инструментальными заводами и приобретается
отделом инструментального хозяйства.
Специальная технологическая оснастка
проектируется конструкторским бюро ОГТ и
изготавливается инструментальным цехом
завода. Такая оснастка трудоемка и дорога
в изготовлении. Поэтому для нового изделия
технолог должен стремиться использовать как
можно больше оснастки уже освоенных
изделий путем ее доработки.
Исходными данными для проектирования
оснастки являются:
1) рабочие чертежи детали или узла и
технологические условия ее приемки;
2) карта технологического процесса;
3) тип производства (массовый, серийный,
индивидуальный) и количество изготовляемых
деталей (узлов) или длительность процесса;
4) альбом нормализованных конструкций
приспособлений;
5) основные размеры станка, связанные
с установкой приспособления;
6) требования к оснастке.
Проектирование и изготовление оснастки
разбиваются на очереди: в первую очередь
проектируется и изготавливается оснастка,
без которой совершенно невозможно
изготовить узел или деталь нового трансформатора,
во вторую и третью — та, надобность в
которой менее остра, но она повышает
производительность труда.
3-2. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЦЕХИ
ТРАНСФОРМАТОРНОГО ЗАВОДА
Ввиду многообразия технологических процессов
производства трансформаторов в состав завода входит
много производственных цехов. Типовая структура
завода с полным циклом производства такова:
I. Основные производственные цехи:
1. Заготовительные и обрабатывающие: а) цех маг-
нитопроводов; б) обмоточный; в) электроизоляционный;
г) заготовительно-сварочный; д) аппаратный; е) горячей
обработки металлов (литейный, кузнечный, волочильно-
термический); ж) холодной обработки металлов
(механический, штамповочный, метизный, заготовительно-от-
резной); з) отделочные — механической отделки с
дробеструйными установками, малярными работами и
металлопокрытиями.
2. Сборочные (механосборочные) с испытательными
станциями — выпускающие цехи.
II. Вспомогательные цехи:
1. Инструментальный.
2. Ремонтно-механический.
3. Электроремонтный.
4. Нестандартного оборудования.
5. Экспериментальный цех и др.
III. Складское хозяйство. В него входят склады:
а) материалов; б) комплектующей аппаратуры; в)
готовой продукции; г) топлива и др.
IV. Энергетическое хозяйство: а) обеспечение
электроэнергией; б) водоснабжение; в) вентиляция; г)
обеспечение технологическим паром и др.
V. Транспортное хозяйство: а) автомобили; б)
электрокары; в) тепловозы и др.
VI. Технические отделы: а) главного конструктора;
б) главного технолога; в) главного металлурга
(сварщика); г) главного механика; д) главного энергетика;
е) механизации и автоматизации производственных
процессов; ж) производственно-диспетчерский; з)
центральная заводская лаборатория.
VII. Административно-управленческая часть:
1. Дирекция завода.
2. Отделы: а) планово-экономический; б)
бухгалтерия; в) финансовый; г) материально-технического
снабжения и комплектации; д) труда и зарплаты; е) сбыта
продукции; ж) кадров; з) жилищный; и) охрана завода
и др.
В зависимости от объема производства,
номенклатуры и конструктивно-технологических особенностей
изготовляемых трансформаторов многие заводы имеют
структуру цехов, отличающуюся от типовой. Некоторые
заводы не имеют всех перечисленных цехов и отделов,
а иногда имеют другие цехи и отделы, объединяющие
функции нескольких.
С развитием поточно-конвейерного производства
в одном цехе могут организовываться поточные линии,
включающие технологические процессы различного
характера. Например, в сборочный цех Хмельницкого,
Минского заводов и Армэлектрозавода на сборочный
конвейер поступают комплекты обмоток, а в них заших-
товываются пластины магнитопровода, образуя
активную часть трансформатора.
В условиях предприятий, выпускающих обычно
большое количество различных типов и типосочетаний
трансформаторов, основной цех изготовляет и собирает
узлы (магнитопровод, обмотки, изоляцию,
переключающее устройство, баки) или детали, комплектующие эти
узлы (ярмовые балки для сборки магнитопровода,
бумажно-бакелитовые цилиндры для намотки обмоток).
Узлы или комплектующие детали поступают в
соответствующие цехи завода на специально отведенные
места в обусловленное время, указанное в графике
производственного задания.
На небольших заводах с целью приближения
аппарата заводоуправления к производственным участкам
целесообразно иметь бесцеховую структуру, при которой
начальник участка или мастер подчиняется
непосредственно директору завода. Такая структура сокращает
количество управленческих звеньев, делает управление
производством более оперативным и гибким, что
приводит к снижению затрат на производство и улучшению
технико-экономических показателей завода.
Контрольные вопросы
1. Какие задачи стоят перед технологическими
службами н*а производстве?
2. Из каких основных цехов состоит
трансформаторное производство?
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАГНИТОПРОВОДОВ
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКЦИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ
4-1. УСТРОЙСТВО И ТИПЫ
МАГНИТОПРОВОДОВ
Магнитная система (магнитопровод) и обмотки
являются основными элементами трансформатора.
Магнитопровод служит цепью, по которой замыкается
магнитный поток трансформатора, пронизывающий обмотки.
Магнитопровод (рис. 4-1,а, б) состоит из активной
части, собранной из отдельных пластин или лент
электротехнической стали и выполняющей основное
назначение — проведение магнитного потока, и
конструктивных элементов — ярмовых прессующих балок или
бандажей, стяжных шпилек, изоляционных деталей
и пр. В свою очередь у активной части различают
стержни 2 — элементы контура, на которых
устанавливаются и укрепляются обмотки, и ярма / — элементы,
замыкающие стержни и тем самым служащие для
образования замкнутого магнитного контура, на которых,
как правило, обмотки не устанавливаются.
Ярмовые балки 3, располагаемые с обеих сторон
верхнего и нижнего ярм, стягивают и прессуют тем или
иным образом ярма. На них устанавливают
приспособления для подъема магнитопровода и активной части
трансформатора 8\ уширения полок ярмовых балок
служат для опоры обмоток и изоляционных узлов, а также
размещения деталей осевой прессовки обмоток 4.
Ярмовые балки изолируют от активной стали пластинами из
электрокартона с прокладками («мост»),
расположенными между балкой и ярмом, и создают масляный
охлаждающий канал между ними.
На рис. 4-2 показаны способы прессовки ярма, а на
рис. 4-3 — стержней.
При большом разнообразии магнитопроводов
различают два основных типа- стержневой и броневой.
Стержневой тип магнитопровода обычно имеет
вертикальное расположение стержней. Ярма соединяют раз-
1;!:.
HI lilll ' ШЯШ.
; i? гШШшШ^^т^>, < *Ж *
Шк
Рис. 4-1. Магнитопроводы.
а — современная бесшпилечная конструкция пятистержневого магнитопрогюда трансформатора мощностью 1000 MB -A, 330 кВ;
б — старая конструкция трехстержневого магнитопровода со шпильками трансформатора мощностью 31,5 MB • А, 110 кВ; / —
ярмо, 2 — стержень; 3 — ярмовая балка; 4 — прессующие устройства для осевой прессовки обмоток; 5 — стяжные шпильки, 6 —
стеклобандажи; 7 — крепление ярмовых балок; 8 — полубандажи и их крепление.
14
ft 12
3 4 5 6
Рис. 4-2. Способы прессовки ярма.
а — полубандажами; б — с помощью струбцины; в — с помощью разделенных ярмовых балок;
г — шпильками, / — активная сталь ярма; 2 — прессующая шпилька; 3 — бумажно-бакелитовая
трубка, 4 — стальная втулка; 5 — шайба увеличенной толщины (гетинакс или электрокартон); о —
стальная шайба; 7 —гайка; 8 — усиливающая пластина, приваренная к полке ярмовой балки;
9 — вертикальная полка ярмовой балки; 10 — изоляционная прокладка; // — сварная скоба
струбцины; 12 — нажимной винт; 13 — ярмовая балка; 14 — замковое устройство; /5 — пластина прессующая;
16 — полубандаж.
П
Рис. 4-3. Способы прессовки стержней.
а — стальными ленточными бандажами, б — стеклобандажами; в —
вертикальными пластинами; г — шпильками; / — пластина из
электрокартона, 2 — стальная накладка, 3 — стальная шайба; 4 — стальная
прессующая шпилька; 5 — гайка, 6 — изолирующая угловая шайба,
/ — бумажно-бакелитовая трубка; 8 — активная сталь стержня; 9 —
стальная замковая пряжка; 10 — изоляция бандажа от активной стали
стержня; // — стальная лента; 12 — изолирующая пряжка; 13 —
пластины прессующие; 14 — стеклобандаж.
15
Рис. 4-4. Типы магнитопроводов.
а — однофазный стержневой; б — однофазный броневой; в •—
трехфазный стержневой; г — однофазный бронестержневой:
д — трехфазный бронестержневой; / — стержень; 2 — верхнее
ярмо; 3 — нижнее ярмо; 4 — боковое ярмо; 5 — обмотка.
ные стержни и расположены только с торца обмоток
(обмотки, как правило, имеют цилиндрическую форму).
Боковые ярма отсутствуют. Этот тип магнитопровода
является основным, принятым в отечественном транс-
форматоростроении.
Броневой тип магнитопровода характеризуется тем,
что оба конца каждого стержня соединяются не менее
чем двумя боковыми яшмами. Ярма охватывают не
только торцы обмоток, но их боковые стороны, стержни
И
1-е положение
Z-e положение
в)
Рис. 4-5. Схемы шихтовки магнитопроводов.
я_ однофазные с прямым стыком; б — трехфазные с прямым
стыком; в — трехфазные с косым стыком; / — 1-й, 3-й, 5-й слои
и т. д.; // — 2-й, 4-й, б-й слои и т. д.
Направлеше
проксшжи
б)
Направление
потока.
Рис. 4-6. Части магнитопровода
(заштрихованные), в которых возникают увеличенные
потери в холоднокатаной стали.
а — при прямых стыках; б — при косых стыках.
обычно расположены горизонтально; обмотки, как
правило, имеют прямоугольную форму. Трансформаторы
с броневой конструкцией магнитопровода в Советском
Союзе, как правило, не изготавливаются. Броневые
трансформаторы средних и больших мощностей
изготавливают лишь отдельные зарубежные фирмы.
Промежуточным между стержневым и броневым
является бронестержневой магнитопровод. У него часть
стержней имеет 'боковые ярма. Он имеет вертикально
расположенные стержни для установки обмоток, как
правило, цилиндрической формы. В то же время его
ярма (верхние, нижние, боковые) образуют
разветвленную магнитную цепь и охватывают обмотки отдельных
стержней с боковых сторон. Этот тип магнитопроводов
широко применяется для трансформаторов больших
мощностей, когда вопросы транспортабельности
трансформатора приобретают решающее значение.
Все типы магнитопроводов могут применяться как
для однофазных, так и трехфазных трансформаторов.
Конструкции различных типов магнитопроводов
представлены на рис. 4-4.
По способу соединения стержней с ярмами магни-
топроводы разделяются на стыковые, когда ярма
собирают отдельно от стержней, а затем их соединяют
(стыкуют) между собой и стягивают шпильками, и
шихтованные, когда стержни и ярма не являются отдельными
элементами, а пластины стержней и ярм
«переплетаются» (шихтуются). Магнитопровод может иметь и
промежуточную конструкцию, когда нижнее ярмо
изготавливается шихтованным, а верхнее устанавливается встык.
В отечественном трансформаторостроении магнитопро-
воды стыковой конструкцией не применяются.
По форме стыка стержневых и ярмовых пластин
шихтованные магнитопроводы могут выполняться с
прямым или косым стыком. Схемы шихтовки
магнитопроводов с прямым и косым стыками представлены на
рис. 4-5.
Магнитопроводы с косым стыком изготавливаются
из холоднокатаной текстурованной электротехнической
стали для уменьшения длины участков магнитной цепи,
на которых направление магнитного потока не совпадает
с направлением прокатки электротехнической стали.
Применение косого стыка целесообразно в магнитопроводах,
у которых масса активной стали в углах составляет
значительную величину по отношению к массе всей
активной стали.
Уменьшение зоны повышения потерь в углах
магнитопровода с косым стыком хорошо видно на рис. 4-6.
Применение косого стыка позволяет существенно
снизить потери холостого хода трансформатора.
Для крупных однофазных трансформаторов и
автотрансформаторов высокого напряжения применяются
магнитопроводы, состоящие из нескольких отдельных
16
*у
Рис. 4-7. Многорамные магнитопроводы (схемы) с разным расположением рам (одна внутри другой и рядом).
а — однофазный двухрамный; б —трехфазный двухрамный (с полной магштной связью между рамами)- / — внутренняя рама;
2 — наружная рама; 5 — канал между рамами, в — однофазный трехрамный; г — однофазный четырехрамный: / — стержень; 2 —
горизонтальное ярмо; 3 — вертикальное (боковое) ярмо; 4 — обмотка НН, 5 — обмотка BH.
рам, расположенных рядом или одна в другой. Схемы
многорамных магнитопроводов представлены на рис. 4-7.
Применение многорамных магнитопроводов с
уменьшенной вдвое шириной пластин ярма улучшает условия
шихтовки верхнего ярма при сборке трансформатора,
увеличивает интенсивность охлаждения, а главное —
в 2 раза уменьшает площадь «углов», где линии
магнитной индукции отклоняются от направления прокатки
листов (рис. 4-6,а).
Для трансформаторов небольшой мощности,
порядка 100—500 кВ • А (иногда несколько тысяч киловольт-
ампер), применяются намотанные из лент рулонной
холоднокатаной стали магнитопроводы. Витому из ленты
магнитопроводу в виде кольца придается необходимая
форма путем обжима (формовки) на прессах. Для
снятия внутренних напряжений в стали магнитопровод
в собранном виде подвергается отжигу. Потери
холостого хода в трансформаторах с .намотанным магнитопро-
водом на 20—25% меньше, чем в обычных шихтованных.
4-2. КОНСТРУКЦИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ.
ПРЕССОВКА СТЕРЖНЕЙ И ЯРМ
Основной конструкцией магнитопроводов
отечественных силовых трансформаторов
является стержневая шихтованная.
Магнитопровод собирают из отдельных «слоев»,
каждый из которых состоит из ряда пластин,
уложенных в .слое (встык. В смежных слоях стыки
обязательно перекрываются. Шихтуют слои
в один-два, редко в три листа.
Форма поперечного сечения стрежней
определяется в основном формой обмотки.
Поскольку в стержневых магнитопроводах
обмотки, как правило, цилиндрической формы,
форма поперечного сечения стержней должна
приближаться к кругу. На отечественных
заводах принята ступенчатая форма сечения
стрежня с числом ступеней от четырех при
диаметре стержня менее 100 мм до
восемнадцати при диаметре 1 500 мм. Количество
ступеней стержня определяет число его
«пакетов», т. е. набора пластин одинаковой ширины.
С увеличением числа ступеней растет
коэффициент использования площади круга (&и), но
увеличивается трудоемкость. Количество
ступеней должно быть таким, чтобы максимально
приблизить площадь вписываемой фигуры
к площади окружности, но не должно быть
чрезмерно большим, чтобы уменьшить
количество размеров ширины пластин магнитопрово-
да и снизить трудоемкость его изготовления.
Диаметры описанных окружностей стержней,
их сечения и ширины листов каждого пакета
нормализованы и должны выполняться в
строгом соответствии с отраслевой нормалью.
Форма поперечного сечения ярма не
связана с формой обмоток, и поэтому нет
необходимости по этой причине приближать сечение
ярма к кругу. Однако для того, чтобы
магнитный поток распределялся по сечению ярма так
же, как в стержне, ярмо должно было бы
иметь столько же ступеней, сколько стержень.
Это усложняет производство магнитопроводов
и затрудняет прессовку. Для лучшего
распределения магнитного потока у трансформаторов
IV—VI габаритов сечение ярма, как правило,
выполняется повторяющим сечение стержня,
за исключением двух крайних пакетов,
ширина которых принимается равной ширине
второго пакета, что способствует более
благоприятной лрессовке ярма.
Сечение ярма трансформаторов I—II
габаритов выполняют прямоугольной, Т-образной
и крестообразной формы.
Площадь сечения ярма принимают равной
или несколько большей площади сечения
стержня.
Готовый магнитопровод должен обладать
достаточной жесткостью. Неравномерная и
недостаточная опрессовка, недобор и перебор
пластин в одном из стержней или в ярме
вызывают повышенную вибрацию, что может
привести к нарушению изоляции болтовых
креплений и фундамента. Повышенная вибрация
сопровождается шумом.
Поэтому при сборке магнитопроводов
пластины стержней и ярм должны быть
спрессованы и скреплены как бы в одно целое.
Существуют различные способы прессовки.
В трансформаторах небольших мощностей
стержни прессуют деревянными планками,
вбиваемыми при сборке активной части
трансформатора между цилиндром внутренней
2—1068
17
обмотки и стержнем магнитопровода. Эти
планки расклинивают стержни относительно
обмоток и опрессовывают их.
Для прессовки магнитопроводов мощных
трансформаторов широко применяют
прессовку стержней металлическими шпильками.
Шпильки вставляют в отверстия, выштампо-
ванные в пластинах, затем пластины
стягивают гайками. Шпилька изолируется бумажно-
бакелитовой трубкой, а по краям
располагаются угловые и стальные шайбы, как
показано на рис. 4-3,г.
В двух- и многорамных магнитопроводах
отдельные рамы прессуют и крепят
расположенными с обеих сторон стержня стальными
накладками, изолированными
электрокартонными прокладками.
Отверстия под шпильки уменьшают
активное сечение стали, увеличивают магнитную
индукцию, а следовательно, ток
намагничивания и потери х. х.
Ярма магнитопроводов прессуют ярмовыми
балками, расположенными с обеих сторон.
Балки стягивают шпильками, проходящими
через отверстия в пластинах ярма, и, кроме
того, в некоторых устаревших конструкциях —
брусьями, вставленными в вырезы по краям
ярма. Ярмовые прессующие шпильки
изолируют от активной стали магнитопровода и
балок так же, как и прессующие шпильки
стержней — бумажно-бакелитовыми трубками.
В новых сериях трансформаторов
применяются магнитопроводы без шпилек.
В трансформаторах до 1000 кВ-А при
небольшой высоте окна пакеты стержней
прессуют с помощью вертикальных замковых
пластин, усиленных продольными ребрами
жесткости (рис. 4-3,6). Магнитопроводы
с большими высотой окна и диаметром
стержней выполняются с опрессовкой стержней и
стяжкой их стальными ленточными бандажами
(рис. 4-3,а) или бандажами из стеклоленты.
Прессовка пакетов ярма бесшпилечных
магнитопроводов выполняется в зависимости
от габаритов также различными способами.
Простейшим является способ прессовки с
помощью боковых шпилек, вынесенных за
активную сталь ярма, и ярмовых балок с
увеличенной жесткостью, применяемый для
трансформаторов до 1 000 кВ«А. Магнитопроводы
крупных трансформаторов для прессовки ярма,
кроме боковых, вынесенных шпилек, имеют
специальные прессующие устройства типа
струбцины или полубандажей (рис. 4-2). Для
многорамных магнитопроводов мощных
трансформаторов прессовку ярма выполняют с
помощью шпилек, проходящих через поперечный
канал. Магнитопроводы сверхмощных
трансформаторов, имеющие разделенные
поперечным каналом полуярма с прессовкой
шпильками, проходящими через активную сталь (для
улучшения прессовки и облегчения работ по
шихтовке и прессовке верхнего ярма после
насадки обмоток), выполняются -с двойными
ярмовыми балками, как показано на
рис. 4-2,в.
Конструкции магнитопроводов без
отверстий в активной стали имеют меньшие
габаритные размеры, являются менее
трудоемкими, улучшают распределение магнитного
потока по сечению стержня и ярма и обеспечивают
меньшие потери холостого хода, чем в магни-
топроводад с отверстиями в активной стали,
и в настоящее время являются основной
конструкцией магнитопровода силовых
трансформаторов.
Активная сталь и крепления
магнитопровода должны быть надежно заземлены. В
противном случае эти элементы, находясь в
электрическом поле обмоток, приобретут
некоторый потенциал. Величина наводимой э. д. с.
может превзойти электрическую прочность
изоляционных промежутков между
металлическими частями и вызвать между ними
электрические разряды. Поэтому <в магаитопроводе
активную сталь и ярмовые балки заземляют
с таким расчетом, чтобы они имели один
общий потенциал — потенциал бака
(«земли»).
Схема заземления, число и расположение
заземляющих соединений зависят от
конструкции магнитопровода, т. е. связи между собой
металлических частей. От выполнения схемы
заземления зависит надежная работа
трансформатора. Неправильно установленные
заземления могут привести к возрастанию
потерь х. х., а в отдельных случаях даже к
аварии трансформатора.
Общее электрическое сопротивление
межлистовой изоляции активной стали
магнитопроводов мало, обычно в пределах 0,5—2 Ом.
Поэтому при заземлении магнитопровода
в одной точке можно считать, что вся
активная сталь будет заземлена. Если пакеты
активной стали разделяются изоляционными
прокладками, их необходимо соединять между
собой металлическими перемычками. В
многорамных магнитопроводах рамы разделены
изоляционными рейками, поэтому их
соединяют между собой в одном из стержней пакетом
из нескольких пластин электротехнической
стали.
Количество устанавливаемых заземлений
в активной части магнитопровода должно
быть минимальным и не должно образовывать
замкнутого контура, но в то же время
заземления должны охватывать все массивные
металлические части. Излишнее заземление
18
может привести к образованию короткозамк-
нутого витка вокруг рабочего потока магнито-
провода и способствовать циркуляции
вихревых токов в сечении магнитопровода,
увеличивая потери.
Обычно магнитопроводы устанавливают на
дне бака на стальных опорных пластинах,
которые имеют достаточно хороший контакт
о дном бака; поэтому нижние ярмовые балки
оказываются заземленными.
Если активная часть в баке
устанавливается на деревянные брусья, заземление нижних
ярмовых балок осуществляется через
вертикальные стяжные шпильки.
В большинстве случаев обе верхние
ярмовые балки соединены между собой
металлически с 'помощью шиилек, оластин или косынок.
Нижние ярмовые балки также соединяются
между собой опорными стальными
пластинами. Поэтому, чтобы электрически соединить
ярмовые балки с активной сталью в один
общий контур, достаточно на верхнем и
нижнем ярмах установить по одному ленточному
заземлению. Заземляющие ленты в верхнем и
нижнем ярмах принято устанавливать со
стороны низкого напряжения (НН) на
одинаковом расстоянии от края ярма.
Соединение активной стали с ярмовыми
балками обычно выполняют медной луженой
лентой сечением 0,3X40 мм. Один конец
ленты закладывают между листами стали на
расстоянии примерно 10 мм от края ярма на
глубину около 75 мм (межлистовая изоляция
в месте соединения не удаляется), другой
конец присоединяют к ярмовым балкам одним
из следующих способов. В трансформаторах
I—111 габаритов ленточные заземления
присоединяют под подъемную шпильку или
прижимают к внутренней стороне ярмовой балки.
5-1. АКТИВНАЯ СТАЛЬ МАГНИТОПРОВОДОВ
Магнитная система (магнитопровод)
обладает магнитным сопротивлением, зависящим
от длины цепи, ее поперечного сечения и
свойств материала, из которого она собрана,—
его магнитной проницаемости. Для того чтобы
при данном магнитном потоке, и
следовательно, заданной плотности потока на единицу
поперечного сечения (магнитной индукции)
уменьшить намагничивающий ток, необходимо
В трансформаторах IV габарита и выше ленту
прикрепляют к полке специальным болтом.
4-3. ТИПОВАЯ СХЕМА ИЗГОТОВЛЕНИЯ
МАГНИТОПРОВОДОВ
Изготовление магнитопроводов силовых
трансформаторов можно разделить на
следующие основные технологические процессы:
а) изготовление пластин для активной части
магнитопровода, куда входит .раскрой и оо-
резка электротехнической стали, отжиг и
лакировка пластин (если она необходима);
б) изготовление ярмовых балок
магнитопровода; ib) изготовление изоляции и
изоляционных деталей, а таю$е различного рода
деталей для опрессоеки магнитопровода; г)
изготовление крепежных деталей и узлов
прессовки; д) сборка магнитопровода; е) отделка;
ж) испытание магнитопровода.
В зависимости от конструкции и габаритов
магнитопровода, масштабов производства и
номенклатуры технологические процессы
изготовления могут иметь свои специфические
особенности, значительно отличаться степенью
механизации и автоматизации производства и
оборудования.
Наиболее важные технологические
процессы изготовления магнитопроводов будут
рассмотрены ниже [Л. 7].
Контрольные вопросы
1. Назначение магнитопровода в трансформаторе.
2. Какие имеются типы магнитопроводов и
основные элементы?
3. Из каких материалов изготавливают
магнитопроводы?
4. Для чего нужна опрессовка стержней и ярм
магнитопровода и способы их опрессовки.
5. Из каких основных технологических процессов
состоит изготовление магнитопроводов?
сделать возможно меньшим магнитное
сопротивление активной части магнитопровода,
следовательно, надо изготовить его из материала,
обладающего высокой проницаемостью. Таким
материалом является электротехническая
сталь, обладающая магнитной
проницаемостью на несколько порядков больше, чем
воздух.
Более 60 лет назад была получена
листовая электротехническая сталь, легированная
1—4% кремния. В настоящее время высоко-
ГЛАВА ПЯТАЯ
ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
В ПРОИЗВОДСТВЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ
2*
19
легированные горячекатаные
электротехнические стали имеют содержание кремния 3,8—
4,8%.
В 1935 г. была получена способом холодной
прокатки кремнистой стали так называемая
холоднокатаная электротехническая сталь
[Л. 8].
Преимущества холоднокатаной стали перед
горячекатаной столь значительны, что в
настоящее время в трансформаторостроении
применяется практически только
холоднокатаная сталь.
Лучшие образцы этой стали имеют
удельные потери рю/ъо для листов толщиной 0,35 мм
менее 0,5 Вт/кг. Снижение удельных потерь
позволило повысить индукцию в магнитопро-
воде до 1,6—1,7 Т против 1,4—1,5 Т для
горячекатаной стали. Это дало 'возможность
существенно уменьшить размеры магнитапрово-
до»в.
В трансформаторостроении применяли
следующие марки электротехнической стали по
ГОСТ 802-58:
а) горячекатаная электротехническая сталь
марок Э22, Э41, Э42, Э43, Э43А;
б) холоднокатаная текстурованная
электротехническая сталь марок Э310, Э320, Э330
и ЭЗЗО-А, ЭЗЗО-АП.
Преимущественное применение получили
лучшие марки холоднокатаной стали — ЭЗЗО,
ЭЗЗО-А и ЭЗЗО-АП.
Буквенные и цифровые обозначения марки
стали условно обозначают: Э —
электротехническая сталь; первая цифра — степень
легирования стали кремнием в процентах:
1—слаболегированная @,8—1,8% кремния); 2 — сред-
нелегированная A,8—2,8% кремния); 3 —
повышенно-легированная B,8—3,8% кремния);
4 — высоколегированная C,8—4,8% кремния);
вторая цифра — уровень удельных потерь:
1—нормальные удельные потери; 2 —
пониженные удельные потери; 3 — низкие удельные
потери;
третья цифра @) обозначает, что сталь
холоднокатаная, текстурованная;
буква А указывает на особо низкие потери
электротехнической стали, буква П — на
повышенную точность проката и отделки.
Электротехническая сталь выпускается как
в листах, так и в рулонах. Размеры листов:
150X1500, 1000X2 000, 600x1500 и 860 X
Х1720 мм. Размеры рулона: ширина 800 и
950 мм, диаметр 500 мм.
Толщина выпускаемой электротехнической
стали составляет 0,5 и 0,35 мм. Допуски по
толщине листов нормальной точности проката
составляют для горячекатаной стали 0,5 ±0,05
и 0,35±0,04 мм; для холоднокатаной стали
0,5±0,04 и 0,35 ±0,03 мм.
Допуски по толщине рулонной стали
составляют ±0,03 мм. На поверхности
электротехнической стали не допускаются
значительная .рябоватость, дефекты кромок и углов,
коробоватостьi с высотой короба более 2—
4 мм на 1 м и волнистость2 с высотой волны
более 4—6 мм на 1 м; длина волны или
короба должна быть меньше 25-кратной их высоты.
В табл. 5-1 приведены электромагнитные
характеристики различных марок стали
согласно ГОСТ 802-58: значения магнитной
индукции, удельных потерь при частоте 50 Гц
и удельного электрического сопротивления.
В связи с широким применением
холоднокатаной текстурованной стали в
трансформаторостроении рассмотрим некоторые ее
характеристики [Л. 8].
Холоднокатаная сталь обладает особыми
магнитными свойствами, когда в результате
прокатки и термообработки отдельные
кристаллы ориентируются, образуя оси
преобладающего намагничивания в направлении
прокатки листа и, наоборот, затрудненного
намагничивания в поперечном направлении. Таким
образом, сталь, которая по строению
кристаллографической решетки имеет ориентацию
кристаллов в определенном направлении,
называется текстурованной.
Различают сталь с ребровой текстурой,
когда кристаллы ориентированы вдоль
проката ребром куба, и сталь с кубической
текстурой при ориентации кристаллов стороной куба.
Электротехническая сталь с ребровой
текстурой обладает ярко выраженной
анизотропией, т. е. неодинаковостью всех или
некоторых физических свойств по различным
направлениям. Подобная структура обеспечивает
наименьшее сопротивление магнитному потоку
лишь вдоль направления прокатки и
повышенное сопротивление магнитному потоку поперек
или под каким-либо другим углом к
направлению прокатки. Сталь с кубической текстурой
имеет одинаково высокие магнитные свойства
как вдоль, так и поперек прокатки, но эта
сталь еще не выпускается в промышленном
масштабе.
Горячекатаная сталь имеет слабо
выраженную кристаллографическую текстуру, поэтому
значения магнитной проницаемости в
различных направлениях листа отличаются
незначительно. Чем меньше содержит
холоднокатаная сталь углерода, серы и газа, тем лучше ее
магнитные свойства. При снижении содержа-
1 Коробоватость — это деформация листа в виде
коробки с загнутыми концами листа.
2 Волнистость — это деформация ленты стали по
всей ширине и с равномерным шагом волны. Волна
просматривается с торца (толщины) ленты стали.
20
Таблица 5-1
Марка
стали
Э41
Э42
Э43
Э43А
Э41
Э42
Э43
Э43А
Э310
Э320
ЭЗЗО
Э310
Э320
ЭЗЗО
ЭЗЗОА
Толщина
листа, мм
0,50
0,50
0,50
0,50
0,35
0,35
0,35
0,35
0,50
0,50
0,50
0,35
0,35
0,35
0,35
Магнитная индукция, Т A04 гс)
магнитного поля
#10
1,30
1,29
1,29
1,29
1,30
1,29
1,29
1,29
1,60
1,65
1,70
1,60
1,65
1,70
1,70
в25
1,46
1,45
1,44
1,44
1,46
1,45
1,44
1,44
1,75
1,80
1,85
1,75
1,80
1,85
1,85
^50
не менее
1,57
1,56
1,55
1,55
1,57
1,56
1,55
1,55
1,83
1,87
1,90
1,83
1,87
1,90
1,90
при напряженности
, А/см
^100 |
1,70
1,69
1,69
1,69
1,70
1,69
1,69
1,69
1,91
1,92
1,95
1,91
1,92
1,95
1,95
#200
1,90
1,80
1,89
1,89
1,90
1,89
1,89
1,89
1,98
2,00
2,00
1,98
2,00
2,00
2,00
Удельные потери
Рю
1,55
1,40
1,25
1,15
1,35
,20
1,05
0,90
. 1,10
0,95
0,80
0,80
0,70
0,60
0,50
Pl5
не более
3,50
3,10
2,90
2,70
3,00
2,80
2,50
2,20
2,45
2,10
1,75
1,75
1,50
1,30
1,10
Вт/кг
Рп
—
—
—
—
—
—
—
3,2
2,8
2,5
2,5
2,5
1,9
1,6
Среднее
удельное
электрическое
сопротивление стали,
Ом-мм2/м
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
ния кристаллических включении заметно
повышается пластичность стали. Это позволяет
повышать содержание кремния в стали, что
способствует дальнейшему уменьшению
потерь. Установлено, что основные свойства
электротехнической стали обусловлены
наличием в ней кислорода, углерода и азота.
Поэтому при производстве электротехнической
стали необходимо обеспечить получение
жидкой стали, содержащей не более 0,01—0,08%
углерода, 0,003% кислорода и 0,004 %_ азота.
Исключительное значение для качества
холоднокатаной стали имеет
высокотемпературный отжиг в вакуумных печах на
металлургических заводах и вакуумная обработка
жидкого металла.
При работе с холоднокатаной сталью
особое значение приобретает технология
производства магнитопроводов. Резка, штамповка,
термообработка и сборка позиций имеют
весьма важное значение для получения заданных
характеристик трансформатора (потери и ток
холостого хода, уровень шума, вибрации,
к. п. д. и т. п.).
При раскрое холоднокатаной стали следует
строго следить за тем, чтобы направление
магнитного потока на всем его протяжении
совпадало с направлением прокатки стали, так
как отклонение потока от направления
прокатки приводит к увеличению потерь и тока
холостого хода. Наличие отверстий в стержнях
и ярмах магнитопроводов обусловливает
уменьшение сечения и отклонение магнитного
потока от направления прокатки, а
следовательно, приводит к увеличению потерь и
уменьшению магнитной проницаемости.
Особенно большие потери получаются в местах
перехода от стержня к ярму, поэтому
изготавливают магнитопроводы с «косым стыком»,
многорамные и т. п.
Холоднокатаная сталь весьма
чувствительна ко всякого рода механическим
воздействиям. При резке и штамповке пластин
происходит ухудшение магнитных свойств стали за
счет образования наклепа в зоне реза. Наклеп
приводит к увеличению сопротивления
магнитному потоку и увеличению удельных
потерь стали. Удары по стали, перегибы пластин
и т. п. легко нарушают ориентацию кристаллов
в текстурованной стали; при этом удельные
потери и удельная намагничивающая
мощность в стали существенно увеличиваются.
Восстановление магнитных характеристик
электротехнической стали достигается ее
отжигом, о чем будет сказано ниже.
Широкое распространение в отечественном
трансформаторостроении получила рулонная
электротехническая сталь, имеющая
жаростойкое изоляционное покрытие в виде
оксидных пленок. Применение рулонной стали
позволяет широко внедрять автоматизацию
изготовления оластин магнитопроводов на
полуавтоматических и автоматических линиях
продольного и поперечного раскроя, а также
отказаться в ряде случаев от дополнительной
изолировки пластин.
Удельные потери в активной стали
изготовленного магнитопровода, как правило,
несколько выше, чем у исходного материала, и
характеризуются коэффициентом увеличения
потерь. Коэффициент увеличения потерь — это
отношение удельных потерь в изготовленном
магнитопроводе к удельным потерям
исходного материала, определенным на образцах
21
в аппарате Эпштейна. Этот коэффициент
является важнейшим показателем
конструкторского и технологического уровня
производства магнитопроводов и трансформаторов
в целом. Задача современного трансформато-
ростроения состоит в том, чтобы достигнуть
минимальной величины этого коэффициента.
Для магнитопроводов отечественного
производства коэффициент увеличения потерь
составляет 1,2—1,5.
5-2. ИЗОЛИРОВАНИЕ
СТАЛИ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ
Для создания межлистовой изоляции маг-
яитопровода поверхности пластин изолируют
путем нанесения на них изоляционного
материала.
Рулонная электротехническая сталь
выпускается промышленностью с уже нанесенным
жаростойким изоляционным покрытием и
в ряде случаев (для трансформаторов I—
III габаритов) может применяться без
дополнительной изоляции. При отсутствии
изоляционного покрытия на листах или
необходимости дополнительной изоляции стали, имеющей
жаростойкое покрытие (трансформаторы и
автотрансформаторы больших мощностей и
высокого напряжения), пластины
магнитопроводов подвергают изолированию. Наиболее
распространенным способом изолирования
является нанесение пленки лака на пластины
с последующим ее запеканием. Применяют и
другие способы нанесения изоляции:
керамическое покрытие типа МФ, изолирование
массой на основе жидкого стекла, химические
методы изолирования стали (фосфатирование,
оксидирование). Одним из самых старых
способов изолирования стали является
оклеивание ее листов оклеечной бумагой. Этот способ
изолирования в последнее время не
применяется.
-5663
Рис. 5-1. Схема лакировальной машины.
•резиновые валики; 3 — трубка с
/ — пластина магнитоировода; 2 — резиновые валики; 3— трубка с отверстиями
4— расходный бачок с лаком; 5 — подземный резервуар с лаком; 6 — насос; 7 —• хо
лодный транспортер; 8 — горячий транспортер; 9 — газовые горелки; 10 — печь; //,
J2 — вытяжная вентиляция; 13 — холодный транспортер; 14 — приточная вентиляция;
15 — стол приемный, 16 — самоходная тележка; 17 — валки резиновые (для отжима
воды); /5—форсунка для воды.
При всех способах нанесения изоляции
к ней предъявляются следующие требования:
1) минимальная толщина; 2) достаточные
электрическая прочность и сопротивление;
3) высокая механическая прочность; 4)
стойкость против воздействия горячего масла (мас-
лостойкость); 5) нагревостойкость,
обеспечивающая нормальную работу трансформатора;
6) жаропрочность (для изоляции
холоднокатаной стали); 7) технологичность при
нанесении ее на сталь.
Кроме того, изоляция должна быть
дешевой и не дефицитной. Ниже рассматриваются
наиболее распространенные способы
изолирования.
Лакирование стали. При этом способе
изолирования лаковая пленка наносится или на
готовые пластины, или на целые листы стали.
В качестве изоляционных лаков применяют
главным образом масляные лаки на основе
высыхающих растительных масел с прочной
пленкой: лак № 302 — на тунговом масле и
№ 202 — на льняном масле [Л. 13]. Ввиду того,
что тунговое масло высыхает быстрее и дает
более прочную в электрическом отношении
пленку, чем льняное, имеет более высокую
водонепроницаемость пленки, лак № 302
предпочтителен. Цвет лака от светло- до
темно-коричневого. Вязкость — не менее 18 с по
воронке НИИЛК№7при 18—20°С. Лак мас-
лостойкий, быстросохнущий (в течение 1 мин
при 300—600 °С). Оба лака—горячей
(печной) сушки; после высыхания образуют
прочную и эластичную лаковую пленку.
Электрическое сопротивление стандартного 'пакета
должно 'быть не менее 500 Ом/см2 при
давлении на пакет 6 400 Н E40 iKrc). Пробивное
напряжение лаковой пленки—150 В.
В качестве разбавителей лаков для
придания им необходимой вязкости применяют
керосин или уайт-спирит. Применение легких
растворителей (бензина, бензола и др.)
недопустимо во избежание взрыва и пожара при
выжигании их в лакировальной машине.
Лаковое покрытие обладает
хорошими изоляционными
свойствами, достаточной
механической прочностью и нагрево-
стойкостью, устойчиво к
горячему трансформаторному
маслу.
Нанесение лака
производится на специальной
лакировальной машине (рис. 5-1).
Механически полностью
обработанные пластины 1 подают
в резиновые валики 2.
Верхний валик постоянно
смачивается изоляционным лаком по
22
Рис. 5-2. Схема
регулирования толщины
лакового слоя.
/ — трубка, подающая лак;
2, 3 — резиновые валики; 4 —
лист стали.
всей длине из
расположенной над ним
трубки ,с отверстиями.
Разведенный лак
подается шестеренчатым
насосом в расходный
бачок 4, откуда юн
самотеком поступает в
трубку 3. Длина
резиновых валиков 800 ,мм.
Для увеличения
пропускной способности
машины пластины
подаются по несколько
в ряд с
минимальным зазором между
ними.
Толщина лаковой
пленки регулируется
изменением нажатия верхнего резинового
валика на нижний (рис. 5-2). Лак, находящийся
в трубке Л капает из отверстий на верхний
валик 2 и попадает на нижний валик 5,
Благодаря достаточной вязкости и значительному
сжатию перед резиновыми валиками
образуется некоторый запас лака, который хорошо
смачивает поверхность пластины.
Пластины, покрытые с обеих сторон лаком,
холодным транспортером 7 (рис. 5-1)
подаются в печь туннельного типа 10, где они
попадают на горячий транспортер 8. При прохожде-
ч нии по туннельной печи растворитель
выгорает, а лак на пластинах полимеризуется
(запекается), образуя прочную лаковую пленку
(Л. 7].
Печь представляет собой металлический
каркас, выложенный огнеупорным кирпичом.
В передней части печи расположены газовые
горелки 9 (рис. 5-1). Продукты сгорания и
газы удаляются через вытяжную вентиляцию
И и 12. После прохождения через печь
пластины попадают на холодный транспортер 13,
где они охлаждаются интенсивным притоком
воздуха, поступающим через воздуховод 14,
а также проточной водой, поступающей из
форсунки, установленной в конце холодного
конвейера. Охлажденные до 30—40 °С сухие
пластины складывают в стопы или
направляют на повторную лакировку. В наиболее
ответственных случаях применяют трехкратную
лакировку. Толщина лаковой пленки при
однократной лакировке равна 10 мкм,
двухкратной— 10—20 мкм на одну сторону.
Качество лакированных и запеченных
пластин стали должно соответствовать
определенным требованиям. Пленка лака должна иметь
сплошную блестящую однотонную и гладкую
поверхность, без пропусков, натеков и
обгоревших мест. Пленка должна быть твердой, иметь
прочное сцепление со сталью и не иметь отли-
па в холодном состоянии, при нажатии
пальцем на пленке не должно оставаться
отпечатка. Сопротивление изоляции лаковой пленки
должно соответствовать нормам для данного
типа магнитопровода.
Изоляция типа МФ. Для изоляции пластин
магнитопровода перспективно применение
керамического изоляционного покрытия типа
МФ. Исходными материалами для покрытия
являются техническая окись магния, фторо-
фосфорная кислота и вода. Данная смесь
с помощью резиновых валиков наносится на
пластины магнитопровода, которые затем
сушатся при 350 °С.
Предварительные исследования покрытия
МФ показали, что оно вполне отвечает
требованиям, предъявляемым к межлистовой
изоляции магнитопроводов, по своим механическим
и диэлектрическим свойствам аналогично
покрытию типа «карлит», применяемому
зарубежными фирмами.
Жаростойкое изоляционное покрытие типа
хЭДФ благодаря своей малой толщине (не более
6—8 мкм на обе стороны пластины) позволяет
повысить коэффициент заполнения сечения
стержней и ярм магнитопровода до 0,955.
Стоимость электроизоляционного покрытия
МФ примерно в 5,5 раз ниже, чем стоимость
покрытия пластин лаком.
Изолирование массой на основе жидкого
стекла. Жидкое стекло изготавливается по
ГОСТ 13078-67 и представляет собой водный
раствор силиката натрия. Основной состав
жидкого стекла (примерно): 30% кремнезема,
10% окиси натрия и 60% воды. Изолирование
жидким стеклом является наиболее простым и
дешевым способом. Цикл изолирования длится
30—40 с, температура горячего конвейера
85 °С. Масса наносится на пластины после их
полного изготовления в специальной машине,
аналогичное лакировальной, но значительно
меньших размеров, с электрическим или
инфракрасным обогревом. Несмотря на
дешевизну, этот способ изолирования не получил
широкого распространения, так как даже при
незначительных отклонениях от рецептуры
массы или технологии резко ухудшается
качество изоляции. Покрытие имеет малую
механическую прочность, и при шихтовке изоляция
повреждается; большая толщина слоя,
токсичность, гигроскопичность массы, а вследствие
этого быстрое ржавление пластин не
позволяют широко применять это покрытие.
Химические способы изолирования. В
последние годы широко применяют фосфатиро-
вание и оксидирование для изоляции пластин
трансформаторов небольшой мощности
благодаря ряду преимуществ: малая толщина и вы-
23
сокая механическая прочность пленки,
хорошие термическая и химическая стойкость,
дешевизна. Фосфатирование заключается
в том, что механически изготовленные
.пластины вначале обрабатывают в щелочной ванне,
затем промывают горячей водой и загружают
в ванну с рабочим раствором, где на
пластинах образуется фосфатная пленка. После фос-
фатирования пластины дважды промывают
в горячей ванне и сушат. Цикл фосфатирова-
ния длится 30 мин на автомате для фосфати-
рования. Это покрытие особенно
целесообразно для сухих трансформаторов.
Для оксидирования пластины загружают
с тележек на подвесках в электрическую печь
отжига, нагретую до 700 °С, и прогревают в
течение 30 мин. После этого в печь начинают
подавать смесь водяного пара й воздуха под
давлением 5—8 Н@,5—0,8 кгс/см2) для
создания благоприятной окислительной среды.
Понизив температуру до 500 °С, пластины выдер-
6-1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ПЛАСТИНАМ
В зависимости от конструкции магнитопро-
вода пластины изотавливают с отверстиями,
если прессовка стержней и ярм магнитопрово-
да выполняется с помощью прессующих
шпилек, или без отверстий, если прессовка
стержней выполняется бандажами (металлическим
или из стекловолокна), а прессовка ярм —
с помощью полубандажей или стяжных
шпилек, проходящих вне активной стали.
Вне зависимости от типа конструкции маг-
нитопровода (шпилечный или бесшпилечный)
и исходного материала (листовая или
рулонная электротехническая сталь) для
высококачественной сборки магнитопровода его
пластины должны изготовляться с выполнением
определенных технических требований. Пластины
при разгрузке, изготовлении и последующих
технологических операциях нельзя бросать,
ломать и перегибать. На пластинах не
допускают надгибы и вытяжки от захватов,
прижимов прессов, ударов, неправильной настройки
штампов. По волнистости и коробоватости
пластины после изготовления должны соответ-
Рис, 6-1. Формы саблевидности пластин.
24
живают еще 1,5 ч, после чего разгружают
печь. На поверхности пластины образуется
тонкая прочная пленка с хорошим
электрическим сопротивлением, состоящая из закиси-
окиси и окиси железа. Совмещение отжига
с образованием пленки улучшает магнитные
свойства стали, снижает потери в магнитопро-
воде; благодаря расплавлению заусенцев при
отжиге уменьшается возможность местных
замыканий. Оксидирование широко не
применяется из-за трудоемкости этого способа;
кроме того, оксидная пленка при
неблагоприятных условиях покрывается ржавчиной.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные свойства электротехнической
стали.
2. Что характеризует коэффициент увеличения
потерь в магнитопроводе?
3. Для чего нужна изолировка электротехнической
стали при изготовлении магнитопроводов?
4. Какие имеются способы изолирования
электротехнической стали?
ствовать требованиям ГОСТ 802-58. Укладка
пластин в процессе изготовления и хранения
должна осуществляться только в стопы,
высота которых не должна превышать 200 мм.
Установка каких-либо грузов на пластины,
в том числе и контейнеров один на другой, не
допустима. Чистота кромок пластин после
резки и штамповки по наружному ее периметру
и по контурам отверстий должна быть не ниже
V4 при .величине заусенцев 'не более 0,03 мм
для стали толщиной 0,35 мм и 0,04 мм для
стали 0,5 мм.
После операции удаления заусенцев их
величина 1не должна превышать 0,005 мм для
стали толщиной 0,35 мм и 0,007 мм для
стали 0,5 мм.
Максимальные отклонения размеров
пластин по длине не должны превышать
следующих значений:
Длина пластин
L, мм . . . До 400 400—800 800—2 000 2 000—4 500
Допускаемое
отклонение
AL, мм . . . —0,4 —0,5 —1,0 —1,4
Максимальные отклонения размеров
пластин по ширине не должны превышать
следующих значений:
Ширина пластин,
В, мм До 400 Более 400
Допустимое
отклонение АВ, мм . +0,4 +0,6
ГЛАВА ШЕСТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛАСТИН МАГНИТОПРОВОДА
Рис. 6-3. Допуски на
отверстия под
стяжные шпильки.
Ф Ф Ф ФФФ
в) 4
Рис. 6-2. Отклонение от прямого угла пластин.
Допускаемые формы саблевидности
пластин указаны на рис. 6-1. В любом случае как
выпуклая, так и вогнутая саблевидность в
сумме (ci + сг) не должна превышать
допускаемого отклонения на ширину пластины.
Возможные отклонения от прямого угла
пластины не должны превышать значений,
указанных на рис. 6-2. В случаях,
изображенных на рис. 6-2,0 и б, суммарное отклонение
(а + с2) не должно превышать допускаемого
отклонения на длину пластины. В случаях,
изображенных на рис. 6-2,в и г, суммарное
отклонение (с± + с2) не должно быть более
допускаемого отклонения на ширину пластины.
Таким образом, допускаемые отклонения от
конфигурации пластины не должны выходить
из поля допусков на ее длину и ширину.
Максимальные отклонения на диаметры
отверстий в пластинах (приняты по классу
точности ОСТ 1015) не должны превышать
следующих значений:
Номинальный ^ 0 ^
диаметр**, мм 10—18 18-30 30—50 50-80 80-120
Допускаемое
отклонение л д/%
Ad, мм . . . +0,24 +0,28 +0,34 +0,4 +0,46
Допускаемые отклонения на расстояния
между отверстиями в пластинах не должны
превышать:
а) если все отверстия в пластинах
предназначены только под стержневые или ярмовые
стяжные шпильки, то расстояние между двумя
любыми отверстиями, не должно различаться
более чем на 0,4 мм;
б) если в пластинах имеются отверстия как
под стержневые, так и под ярмовые стяжные
шпильки, допускаемые отклонения между
отверстиями не должны превышать значений,
указанных на рис. 6-3;
в) в случае применения двухрядной
штамповки отверстий в пластинах допускаемые
отклонения на расстояние между рядами
отверстий не должны превышать +0,2 мм.
Mil
МЖ
Ап±№
№&
~Mi*Q,2
Допускаемые отклонения на размер вы-
штамповок под ярмовые брусья и их
расположение на пластинах должны соответствовать
данным, приведенным на рис. 6-4.
Ориентировочное число лаковых покрытий
пластин принято:
а) для магнитопроводов до III габарита
включительно — одна лакировка. При
применении электротехнической стали с
жаростойким покрытием дополнительной лакировки
пластин, как правило, не требуется;
б) для магнитопроводов IV—VI
габаритов—две лакировки при толщине стали
0,35 мм и две или три лакировки 'при толщине
0,5 мм. Число лаковых покрытий зависит от
качества лаковой пленки, ширины пластины и
мощности трансформатора. При применений
электротехнической стали с жаростойким
покрытием число лакировок пластин, как
правило, сокращается на одну.
Толщина лаковой пленки на пластинах (на
одну сторону) должна быть в пределах:
При однократной лакировке 0,005—0,01 мм
При двукратной лакировке °'°l nnoa™
При трехкратной лакировке 0,018—0,028 мм
6-2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛАСТИН ИЗ РУЛОННОЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
В связи с использованием рулонной
электротехнической стали изменяется
производственная структура участка резки исходного
материала. Вместо участков резки листовой
стали, оборудованных главным образом
гильотинными ножницами и прессами, появляются
участки продольного и поперечного раскроя
стали с механизированными и
автоматическими поточными линиями [Л. 9—11] (рис. 6-5).
Технологию изготовления пластин магнито-
провода из рулонной стали можно разделить
на два основных процесса:
1. Продольная резка рулонов,
поставляемых с металлургических заводов, на отдельные
5» нН0 Наружная по-
Ji\ | берхност ярма
/>аддг f а/
Рис. 6-4. Допуски и расположение паза под
брус.
а — пластина стержня, б — пластина ярма.
25
(
Рис 6-5 Оборудование участков изготовления пластин из рулонной стали.
а — общий вид поточно-механизированной линии продольной резки рулонной
электротехнической стали; б — общий вид автоматической беспрессовой линии для поперечной
резки пластин магнитопроводов.
рулоны шириной, равной ширине
изготавливаемых из них пластин.
2. Штамповка отверстий и поперечная
а) Продольная резка.
Раскрой электротехнической
стали в рулонах
значительно проще, чем в листах.
Вначале рассчитывают
потребность полос каждой
нормализованной ширины в
метрах на месячную
программу. Затем
(разрабатывают карты раскроя, в
которых указано количество
рулонов и сочетания
размеров ширин, на которые
необходимо раскраивать
каждый рулон.
При продольном раскрое
подбирают такое сочетание
ширин пластин, при котором
отходы стали являются
минимальными. При раскрое
обрезаются кромки рулона
шириной 3—7 мм, так как
настроить внутренний
продольный рез параллельно
кромке почти невозможной,
кроме того, кромки рулона
после транспортировки
часто повреждаются. При
оптимальном раскрое рулона
коэффициент использования
рулонной
электротехнической стали достигает 0,95.
Порезка стали на
рулоны требуемой ширины
выполняется на
поточно-механизированных линиях
продольной резки. Порезка
рулона в зависимости от
толщины стали и количества
нарезаемых полос может
вестись по принципу
«приводного реза» при толщине
стали 0,3 мм и меньше и
«тянущего реза» при
толщине больше 0,3 мм.
Метод «тянущего реза»
характеризуется тем, что
привод многодисковых
ножниц отключается, и полоса
стали протягивается через
ножевые диски за счет
усилия наматывателя. При этом
скорости резания и
наматывания лент на барабан
одинаковы и не требуют специальной синхрониза-
цих их движения. Ножницы снабжены
индивидуальным приводом только для первоначаль-
резка на мерные пластины раскроенных ру- ного пропуска полосы до барабана наматыва-
лончиков. теля. При резании тонкого материала или при
26
Рис. 6-6. Схема автоматической линии для продольной резки рулонной стали.
/ — дозатор, 2 — разматыватель; 3 — стеллаж; 4 — многодисковые ножницы; 5 — кромкокрошитель; 6 — моталка для обрезков;
7 — стеллаж с разделителем полос; S — наматыватель: 9 — разгрузочная тележка.
небольшом количестве нарезаемых полос ножи
многодисковых ножниц могут не вращаться и
рез получается неровный (рваный). В этом
случае резание ведется но методу «приводного
реза», когда многодисковые ножницы
(приводятся во вращение от собственного привода.
Скорость резания остается постоянной, а
скорость вращения наматывателя изменяется
в зависимости от изменения диаметра
наматываемого рулона. Синхронизация скоростей
достигается благодаря установке специальных
муфт обгона или применению
синхронизирующих электрических схем.
Качество реза и точность геометрии
разрезаемых полос зависят от качества и заточки
режущих дисков, их настройки и правильного
монтажа оборудования линии. Ножевые диски
должны быть острыми и точно установлены:
боковой зазор между ножами не должен пре-
вашать величины, равной 1/40 толщины ленты
разрезаемого рулона, а перекрытие может
быть не более 1/2 толщины разрезаемой
ленты. Боковой зазор между ножами
настраивается с помощью калиброванных
дистанционных втулок и тонких пластмассовых
прокладок. Оси ножевых валов должны быть
параллельны и лежать строго горизонтально.
Прогиб валов допускается не более 0,05 мм. Оси
барабанов разматывателя и наматывателя
должны быть параллельны осям валов
дисковых ножниц.
Скорости резания на линиях продольного
раскроя составляют 60—80 м/мин, но в
последнее время изготовлены линии со скоростью
резания 120 м/мин и более.
При резке рулона на линии выполняются
последовательно следующие операции:
1) установка и закрепление рулона на
барабане разматывателя; 2) доставка полосы
рулона через многодисковые ножницы до
наматывателя с одновременной установкой
разделительных дисков и закреплением ленты;
3) разрезка рулона на ленты; 4) снятие
разрезанных рулонов с барабана наматывателя.
Общее время, необходимое для порезки
рулона электротехнической стали, складывается
из времени непосредственно разрезания
рулона (машинное время) и вспомогательного
времени, т. е. времени, необходимого на
заправку линии новым рулоном (наладка
линии), и времени, необходимого на
перенастройку ножей или смену головки с режущим
инструментом.
Машинное время определяется по
формуле
TM=^Lcv/vcpy мин,
где Lcp — средняя длина полосы в рулоне, м;
уСр — средняя скорость резания, м/мин.
Вспомогательное время определяется по
формуле
¦* всп — 1 н.л ~г *¦ см.и>
где Гн.л — время на наладку линии, мин;
Тсмм — время на смену головки с режущим
инструментом, мин.
Общее время на разрезание рулона
7\)б = 7"м + ^всп, МИН.
Первая отечественная линия для
продольного раскроя была изготовлена в 1958 г. и
работает по методу «тянущего реза». В ее состав
входят разматыватель с загрузочной
тележкой, многодисковые ножницы, устройство для
зачистки заусенцев, наматыватель с
разгрузочной стойкой, кромкокрошитель, система на-
правляющих и поддерживающих роликов,
электрооборудование.
Техническая характеристика этой линии:
Максимальная масса рулона, кг 5 000
Максимальная ширина рулона, мм 900
Диаметр рулона, мм:
наружный (максимальный) 1 200
внутренний 600
Максимальная толщина ленты, мм 0,63
Скорость резания, м/мин:
максимальная 180
минимальная 60
Максимальное количество резов 12
Габаритные размеры установки, мм:
ширина , 6 800
длина 14 260
высота 2 450
Масса, т 20
Схема отечественной автоматической
линии представлена на рис. 6-6.
На трансформаторостроительных заводах
Советского Союза работают также линии
продольного раскроя зарубежных фирм. Описание
принципов устройства этих линий приводится
в специальной литературе [Л. 9].
Рассмотрим устройство основных узлов
линии продольного раскроя, показанной на
рис. 6-6. Разматыватель линии 2 снабжен
загрузочной тележкой 9 и обслуживается вместе
с ней общей гидросистемой. Тележка имеет
гидравлический привод горизонтального
(Перемещения и подъема до совпадения осей
рулона и разматывателя.
Для регулирования натяжения лент при
резке разматыватель снабжен пневматическим
тормозным устройством. Он имеет
возможность бокового перемещения по
направляющим вдоль оси барабана, благодаря чему
облегчается правильная установка рулона
относительно многодисковых ножниц.
Управление разматывателем и загрузочной тележкой,
так же как и другими агрегатами поточной
линии, осуществляется с центрального пульта
управления линии.
Многодисковые ножницы состоят из
станины, закрепленной на фундаменте, съемной
ножевой головки и привода, соединяемого с
ножевыми валами с помощью двух карданных
валов. Жесткие ножевые валы закреплены
в подшипниках, расположенных в
эксцентриковых втулках. Втулки закреплены в
подвижной и неподвижной стойках головки и
связаны между собой зубчатыми колесами. Такое
крепление валов позволяет путем поворота
эксцентриковых втулок подшипников сдвигать
или раздвигать ножевые валы при
регулировании захода ножей, не нарушая
параллельности ножевых валов. Крепление ножей на
валах осуществляется с помощью мерных по
длине дистанционных распорных втулок и
специальных гаек и контргаек. Дисковые ножи
изготовлены из легированных
инструментальных сталей марок Х12М или Х12Ф1. Так как
наладка ножей головки на другую ширину
занимает значительное время, переналадка
многодисковых ножниц сводится к замене одной
ножевой головки на другую. Ввод ленты
в ножницы и выталкивание разрезанных
полос из ножей осуществляются специальными
буковыми прижимными планками,
закрепленными на столе перед ножевыми валами.
Кромкокрошитель 5 рубит боковые кромки
разрезаемой ленты на крошку длиной 100—
150 мм. Устройство для зачистки заусенцев на
кромках разрезаемых полос предназначено для
одновременной зачистки заусенцев на боковых
кромках трех разрезаемых полос. При
разрезании ленты на большее число полос
остальные назачищенные полосы наматываются на
барабан, а заусенцы в этом случае удаляются
на аналогичных устройствах автоматических
линий поперечной резки пластин.
Наматыватель 8 поточной линии является
основным приводным агрегатом,
осуществляющим тянущий рез ленты. Разделение полос на
барабане наматывателя осуществляется с
помощью тонких D—6 мм) разделительных
дисков большого диаметра, между которыми
укладываются полосы при намотке.
Наматыватель оборудован приводом постоянного
тока, благодаря чему исключаются резкие
рывки при вращении, и с помощью системы авто-
м атического регулирования поддерживается
постоянная скорость резания. Для снятия
разрезанных рулонов из намывателя имеется
сталкиватель с гидравлическим приводом.
Снятие осуществляется на одну из трех
консолей поворотной разгрузочной стойки.
Консоли имеют вертикальную прорезь для
возможности съема рулонов специальной скобой.
Лента, находящаяся между разматывателем и
многодисковыми ножницами 4, а также
полосы, находящиеся между дисковыми
ножницами и наматывателем, направляются
горизонтальными и вертикальными направляющими
роликами. При образовании свободных петель
лента и полосы поддерживаются двумя
столами с роликами.
Помимо поточных линий продольной резки,
участок оборудован кантователем для
рулонов, механизированным стендом, на котором
производится настройка сменных ножевых
головок многодисковых ножниц, стеллажами для
хранения оснастки и другим инвентарем.
Упакованные рулоны со склада мостовым
краном перевозят на участок продольной
резки. Вместе с деревянным поддоном упаковки
рулон устанавливают на ролики кантователя,
28
снимают упаковочную ленту и верхний
торцевой упаковочный лист. Затем с помощью
мостового крана кантователь поворачивают на
угол 90° так, чтобы рулон своей
цилиндрической поверхностью ложился на V-образную
платформу тележки кантователя. В таком
положении производится распаковка
цилиндрической обертки рулона. После этого
специальной скобой и мостовым краном рулон
переносят на V-образную платформу загрузочной
тележки разматывателя поточной линии
продольной резки. Для установки рулона на
барабан разматывателя платформу
загрузочной тележки поднимают до совпадения осей
рулона и барабана. Затем горизонтальным
движением тележки рулон надвигают на
барабан разматывателя до упора в
ограничительную плиту. Сегменты барабана при этом
находятся в сжатом состоянии. После
разжатия сегментов барабана платформу тележки
опускают, и она занимает исходное положение
для принятия и временного хранения
следующего рулона. Тормоз разматывателя
отпускают, и конец ленты протягивается через
направляющие ролики и прижимные планки
перед ножницами до упора в дисковые ножи.
Конец ленты должен быть отрезан
перпендикулярно боковой кромке. Ленту подводят
одной боковой кромкой к базовым
вертикальным направляющим роликам, а подвижные
вертикальные ролики подводят к ленте,
оставляя 'незначительный зазор примерно 1 мм.
Затем перемещением разматывателя по
направляющим рулон устанавливают против
заправленной в ролики полосы. Ленту пропускают
через ножницы с помощью заправочного
привода, а разрезанные полосы проводят через
направляющие ролики и через каретки зачи-
стного устройства, предварительно
настроенного на зачистку полос необходимой ширины.
Ножи кромкокрошителя настраивают на
ширину заправленного рулона. Отрезаемые
боковые кромки направляются в приемно-направ-
ляющие желобки кромкокрошителя, который
должен работать в процессе заправки ленты.
Концы разрезанных полос вставляют между
зажимными губками барабана моталки.
Последовательно с установкой полос на барабан
моталки надевают разделительные диски.
После установки наружного диска его положение
фиксируется ограничительным зажимом с
помощью зажимного устройства закрепляют
концы 'полос на барабане наматывателя.
Включают привод наматывателя, сделав один-
два оборота вокруг барабана, полосы
натягиваются и начинают вращать ножницы и .раз-
матыватель. Скорость наматывателя плавно
доводят до максимальной, натяжение ленты
регулируют изменением степени торможения
разматывателя и лоджатием планок на входе
ленты в ножницы. Когда лента кончается,
скорость резания снижают.
Для снятия разрезанных рулонов
освобождают зажимное устройство барабана
наматывателя и сжимают сегменты барабана.
Освободив крепление ограничительного
зажима наружного разделительного диска, его
снимают вместе с диском, устанавливают и
фиксируют одну из консолей разгрузочной
стойки по оси барабана моталки и с помощью
гидротолкателя сдвигают рулоны на консоль.
Затем с помощью подъемной скобы
поочередно снимают рулоны с консоли разгрузочной
стойки и устанавливают на подкладки или на
специальные стойки.
б) Поперечная резка. Резка пластин маг-
нитопровода заданной длины из ленты рулона
шириной, равной ширине изготавливаемой
пластины, осуществляется на автоматических
линиях поперечной резки. Штамповка
отверстий и высечка пазов в пластинах при
необходимости могут производиться одновременно
с операцией поперечной резки [Л. 9 и 10].
Технология поперечной резки сводится
к следующему: ленту из рулона,
закрепленного на шпинделе разматывателя, специальным
устройством подают под вырубные и отрезные
штампы, где пробивают отверстия и отрезают
готовую пластину, которую укладывают на
контейнер или весы. Подачу осуществляют на
величину одного шага, равного длине
пластины.
Линии для поперечной резки пластин
могут быть разделены на две основные группы
в зависимости от назначения и характера
применяемого оборудования: беспрессовые
линии для резки пластин без отверстий и
прессовые автоматические линии для изготовления
пластин с отверстиями. Беспрессовые линии
в свою очередь имеют две разновидности: для
поперечной резки пластин с косыми торцами
и для поперечной резки пластин
прямоугольной формы. В универсальных беспрессовых
линиях совмещают поперечную резку
прямоугольных и косоугольных пластин.
По конструкции подающего механизма
различают линии с валковой и клещевой
подачами. Характерной особенностью линий
с валковой подачей является непосредственное
участие подаваемой ленты в рабочем процессе,
т. е. лента подается до упора, при контакте
с которым выдается команда на дальнейшие
операции рабочего цикла (штамповка, резка,
передача на контейнер).
Примером автоматической линии с
механизмом подачи валкового типа является линия
для поперечной резки и штамповки
прямоугольных пластин с отверстиями, изготовлен-
29
¦ ¦
+~1[1 + » <ч m
i
Рис. 6-7. Схема прессовой автоматической линии для поперечной резки и штамповки прямоугольных пластин
с отверстиями из рулонной стали.
/ — разматыватель; 2 — валковая подача с натяжными вэлками; 3 — двукривошипный закрытый пресс; 4 — клещевая подача
Ь — направляющие желобки; 6 — ножницы; 7 — маслопровод; 8 — подставка; 9 — валковая подача с укладчиком.
ная Воронежским заводом кузнечно-прессово-
го оборудования им. М. И. Калинина. В
состав оборудования линии входят загрузочная
тележка, разматыватель, механизм подачи,
пресс, закатные валки и приемная тележка.
Схема линии показана на рис. 6-7.
Технические характеристики некоторых линий
приведены в табл. 6-1.
Принцип клещевой подачи состоит в том,
что каретка подачи, двигаясь
возвратно-поступательно, при своем движении вперед жестко
сцепляется с лентой и подает ее на величину
шага. Последняя определяется расстоянием
между упорами, ограничивающими движение
каретки подачи. Таким образом, точность
подачи зависит от степени точности настройки
упоров и жесткости системы «каретка —
направляющие— упор», а не от жесткости
подаваемой ленты, как при валковой подаче, что
делает линию более надежной.
Примером автоматической линии для
поперечной резки стали под прямым и косым
углами с одновременной пробивкой отверстий
(если они необходимы) и клещевой подачей
служит автоматическая линия конструкции
ВИТ, представленная на рис. 6-8. В состав
линии входят разматывающее устройство,
механизм подачи, устройство для уборки пластин
и обрезки «уса» (обрезка «уса» необходима
при изготовлении пластин с косым углом),
пластиноукладчик, гидро- и
электрооборудование.
30
Таблица О-J
Характеристика
Обозначение (марка) линии
Л-718 СКБ-10 ЭНИКМаш
Минстанкопрома (СССР)
Конструкция ВИТ (СССР)
„Рэдман Тула"
Великобритания
Размеры заготовки^рулона, мм:
наружный диаметр
внутренний диаметр ,
ширина ,
Масса, кг
Длина пластин, мм
Форма пластин
Производительность, шт/мин, при
максимальной длине пластин „ . .
Габаритные размеры линии, мм:
длина *
ширина
высота
800
400
80—750
1800
400—3 000
Прямоугольная
с отверстиями
11
8 500
3 400
3 200
500—860
400
80—560
3 000
300—2 200
Прямоугольная и
косоугольная с отверстиями
10
13 000
3 500
3 200
До 4 000
Прямоугольная и
косоугольная с отверстиями
26 000
4 000
±==ц
JJL
5-30 -
\
О О О О
У
V V
Г7Е7 z2
г
о о # \^
~~ ^.шЯб ^*
Рис. 6-8. Схема автоматической линии для поперечной резки и штамповки прямоугольных и косоугольных
пластин с отверстиями.
/ — механизм уборки; 2— механизм укладки; 3 — гидравлической пресс; 4 — механизм подачи; 5 —роликовая опора (задняя);
6 — роликовая опора (передняя); 7 — разматывающее устройство; 8 — загрузочная тележка.
31
Рис. 6-9. Оснастка линии для поперечной резки и
штамповки пластин.
а — двурогая скоба для установки рулонов на барабан
разматывателя, б — упоры, фиксирующие внешние витки от
сползания, в — автономный штамп; / — планшайба разматывателя;
2 — стопорный винт; 3 — рулон; 4 — сегмент барабана
разматывателя; 5 — упсры фиксаторы.
Имеются также и другие конструкции
автоматических линий для поперечной резки
рулонной электротехнической стали как
отечественного производства, так и производства
зарубежных фирм [Л. 9].
Технологический процесс поперечной резки
и штамповки пластин на автоматических
линиях начинается с установки рулона
нормализованной ширины на барабан разматывателя
линии. Рулон устанавливают на разматыва-
тель либо с помощью двурогой скобы, как
показано на рис. 6-9,а, либо с помощью
загрузочной тележки, имеющей, кроме
горизонтального движения вдоль оси разматывателя,
еще подъемную платформу, несущую рулон.
После установки и закрепления рулона на
барабане разматывателя его наружные витки
фиксируют от сползания в процессе
разматывания специальными упорами (рис. 6-9,6),
а затем производят заправку конца ленты
в направляющие устройства линии и в
механизм подачи.
Для обеспечения высокой точности
расположения рулона относительно направляющих
устройств длину ленты между разматывателем
и первыми направляющими искусственно
увеличивают — образуют петлю,
компенсирующую также неравномерность движения ленты
при подаче. Лента подается под пресс и
Рис. 6-10. Многоярусный склад пакетов пластин с кра-
ном-штабелером.
гильотинные ножницы с помощью механизма
подачи.
В прессовой автоматической линии
(рис. 6-8), оснащенной двумя видами подач,
работает главным образом механизм
валковой подачи, обеспечивающий необходимую
производительность при четкой работе меха- ,
низмов и автоматики. Благодаря натяжению
резка и штамповка ленты производятся с
высокой точностью.
Прессовые линии типа Л-718 осуществляют
последовательную штамповку пластины, при
которой в одном цикле отрезается
предыдущая проштампованная пластина и
одновременно штампуется последующая. Для
штамповки отверстий прессовые автоматические
линии оснащаются автономными штампами
(рис. 6-9,в). Отсутствие жесткой связи с
прессом позволяет вести установку или замену
отдельных штампов, не нарушая наладки
пресса или автоматической линии. Настройку
автономного штампа, тщательное
регулирование зазоров режущих элементов производят
вне пресса, что позволяет достичь высокого
качества настройки и соответственно
повышенной стойкости штамповки: стойкость
автономных штампов без перешлифовки достигает
30—40 тыс. ударов, а в случае применения
твердого сплава ВК-20 и ВК-20М штампы
выдерживают до 80 тыс. ударов.
Поперечная резка пластин на
автоматических линиях производится автономными
гильотинными ножницами. Резка косоугольных
пластин осуществляется с помощью
поворотных гильотинных ножниц. Для обрезки острого
угла («уса») косоугольных пластин, если это
32
l Ж & I E S / J
#
Рис. 6-11. Комплексно-механизированный участок изготовления пластин магнитопроводов.
^Л'?"°реЛЬ^С тРансп°РтиРовки скомплектованных пакетов на сборку; 2 - линии комплектации пакетов пластин; 3 - разгрузочные
устройства; 4 - линии отжига и лакировки пластин; 5 - загрузочные устройства; 5 - склады стоп пластин соштабелевали° 7-
Z^T ^ln^IVnT»\T™ РеЗКИ И Штампозки плас™; 5-беспрессовые'автоматические линии резкиNГ
штТмпрвки'пластин, 9 - монорельсовые дороги транспортировки рулонов и стоп электровозами; 10 — гравитационный склад рулонов
нормализованных ширин; 11 -линии продольной резки рулонной электротехнической стали. , ационныи склад РУЛ0Н0В нормализо
необходимо по схеме шихтовки, применяют
вторые стационарные ножницы.
После отрезки пластины транспортирует
механизм уборки и укладывает в ровную
стопу специальными стопоукладчиками. Укладка
пластин в ровную стопу имеет большое
значение для осуществления аккуратного съема
и дальнейшей транспортировки пластин.
Стопу укладывают на ребристый настил
разгрузочной тележки линии. Боковым
перемещением тележки стопа сдвигается с оси подачи
и освобождает место для следующей стопы.
Разгрузку автоматических линий от стоп
нарезанных пластин производят
специальными вилочными многозубыми захватами с
помощью мостового крана. Хранение стоп
пластин осуществляют с помощью многоярусного
накопителя (рис. 6-10), оборудованного
механизированными стеллажами и кранами-шта-
белерами. Захват штабелера представляет
собой многозубую вилочную конструкцию,
расположенную на поворотной штанге и
снабженную механизмами подъема и опускания.
Применение многоярусных стеллажей
позволило значительно лучше использовать
производственные площади, повысить культуру
производства, улучшить условия хранения
пластин и освободить мостовой кран от
лишних перевозок.
Механизация складов рулонов и стоп
пластин в сочетании с применением поточных и
автоматических линий изготовления пластин,
а также с механизацией транспортных
операций позволяет создать
комплексно-механизированные участки изготовления пластин
магнитопроводов. Типовая планировка такого
участка показана «а рис. 6-11.
3—1068
6-3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛАСТИН ИЗ ЛИСТОВОЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
Раскрой листовой электротехнической
стали должен выполняться с минимальными
отходами с учетом (особенно для
холоднокатаной стали) направления ее прокатки. Для
максимального использования стали ширина
пластин магнитопровода на заводах
нормализована.
На каждый тип магнитопровода
разрабатывают карту раскроя, в которой задают:
1) схему раскроя стандартных листав и их
количество для получения комплекта всех
типоразмеров пластин данного
магнитопровода; 2) последовательность раскроя заготовок;
3) черную массу заготовок; 4) коэффициент
использования листовой стали, который
должен быть не ниже 0,85.
\trntffn
W
*)
vunnutnrtminimzzzm
wmwfftrrrm
ф- \2а
+ +-«¦¦¦¦+ + -+
¦¦¦¦¦¦¦¦ <*"¦¦-
Ш
ч г)
Рис. 6-12. Схема раскроя листов электротехнической
стали.
а — раскрой листа поперек па заготовки (в размер по длине
пластины); б — штамповка и обрезка пластин из заготовок
(в размер по ширине); в —• раскрой листа по длине (в размер
по ширине пластин); г — штамповка отверстий и обрезка
пластин из заготовок (в размер по длине пластин).
33
IK
\t\f ff']*\Щ
1
¦
r
н
¦
t)
V *1
d)
&)
Рис. 6-13. Схемы штамповки пластин магнитопровода
различных форм.
а— штамповка Г-образных пластин на последовательном
штампе* б и в —штамповка Г-образных пластин двумя штампами
последовательно; г — вырубка пластин на совмещенном штампе;
а — рассечка средней перемычки; е — вырубка Ш-ебр>азных
пластин на совмещенном штампе; ас — вырубка ярмовои пластины
на совмещенном штампе»
В зависимости от размеров пластин
раскрой листа производят одним из двух
способов, показанных на рис. 6-12,а и в. На
рис. 6-12,0 и г дана схема раскроя листов при
изготовлении пластин магнитопроводов
средней мощности трансформаторов. Резку этих
пластин начинают с раскроя листа по длине.
На гильотинных ножницах, пользуясь
ступенчатым упором, режут лист в размер по
ширине пластин так, чтобы направление прокатки
совпадало с длиной пластин. Кромки листа от
5 до 10 мм идут в отходы.
Нарезанные в размер по ширине заготовки
подают краном к кривошипному прессу, на
котором одновременно обрезают пластины
в размер по длине и штампуют отверстия
(рис. 6-12,г). Размеры отштампованных
пластин проверяют на контрольном столе.
Правильность реза пластин под прямой угол
проверяют угольником, а ширину и длину
—линейкой. Расстояние отверстий от кромок и
между отверстиями измеряют
штангенциркулем.
Для трансформаторов небольшой
мощности раскрой листа выполняют, как показано
на рис. 6-12,а. Раскрой производят поперек
листа на заготовки в размер по длине
пластины на гильотинных ножницах за несколько
резов или на прессе за один ход. Раскрой за-
Рис. 6-14. Схема
3 разрезки стали на
роликовых
ножницах.
/ — разрезаемый
лист; 2 — кольцо для
сбрасывания
материала; 3 — нож.
готовок на заданную ширину выполняют
обычно на прессе на универсальном
последовательном штампе (рис. 6-12,6). ;
Пластины мелких трансформаторов,
изготавливаемых из горячекатаной стали, как
правило, штампуют из заранее нарезанных
заготовок с припуском на отходы. На рис. 6-13
показаны схемы штамповки пластин
магнитопровода различных форм. При штамповке
этих пластин расположение прокатки
относительно контура пластин безразлично.
При резке заготовок пластин
трансформаторов /—// габаритов наиболее
производительным оборудованием являются
многодисковые роликовые ножницы с быстрой
переналадкой ножей на другие размеры. При разрезке
листов принимают схему раскрфя,
показанную на рис. 6-14. Для предотвращения
заклинивания рядом с ножами 3 помещены
плавающие кольца 2. Во время резки кольца
смещается к центру вала на величину
погружения верхнего ножа по отношениЬ к
нижнему и толщину разрезаемого металла, а за
местом реза это кольцо постепенно сталкивает
с ножей заклиненный лист.
Механическая обработка стали
производится на оборудовании, обеспечивающем высокую*
производительность, точность и отсутствие
заусенцев.
Листовая электротехническая сталь, как
правило, раскраивается на гильотинных
ножницах, устройство которых несложно (рйс. 6-15,а).
Станина ножниц представляет собой сборную*
конструкцию из двух боковых стоек \1 и
горизонтального стола 2У к кромке которого
крепится нижний неподвижный нож 3. По одной
из двух пар направляющих, закрепленных на
боковых стойках, перемещается (гильотина)
подвижной нож 5, по второй паре—
-прижимная траверса 9. Прижим листа происходит
перед началом реза. Движение подвижного'
ножа осуществляется от асинхронного
электродвигателя, укрепленного на одной из
боковых стоек станины, через коленчатый вал 5
и шатуны 7. '
Конструкция верхнего подвижного ножа
представлена на рис. 6-15,6. Прижийная
траверса приводится в движение с помощью
кулачкового механизма 10, укрепленного на
конце коленчатого вала. Ножницы включаются
ножной педалью через кулачковую муфту,
имеющую тормоз для остановки гильотины
в верхнем положении. Резка листа на
пластины выполняется по упору. Для рридания
пластине прямого угла вначале у листа
отрезают кромки шириной 5—8 мм, а затем
разрезают лист на полосы требуемой \ ширины.
Основным недостатком гильотинных ножниц,
является их низкая производительность.
34
Обрезку пластин по длине и штамповку
отверстия выполняют на кривошипных или
эксцентриковых прессах. Схема кривошипного
двухступенчатого пресса представлена на
рис. 6-16. Пресс состоит из станины 7, внизу
которой расположен стол 10 с пазами для
крепления штампов. Подвижной стол
(ползун) 9 перемещается в регулируемых
направляющих 8 посредством двух шатунов 6,
имеющих сблокированную регулировку для
обеспечения параллельности подвижного и
неподвижного столов. Движение стола
осуществляется от электродвигателя 3, который через
ременную передачу 4 и шестеренчатую пару 5
вращает коленчатый вал 2 и передает
движение шатунам. Пресс включается педалью 11
посредством муфты 12.
Для транспортировки и
складирования нарезанных и
отштампованных (пластин пресс
оборудован специальными
приспособлениями. Пример оснащения -пресса
для штамповки пластин мощных
трансформаторов представлен на
рис. 6-17.
При резке пластин и
штамповке отверстий в пластинах,
особенно при затупившейся -режущей
части или плохо отлаженных
штампах и ножницах, по кромкам
пластин или выштампованных
отверстий образуются
заусенцы, размеры которых часто
превышают допустимые. Заусенцы,
•перекрывая листы или нарушая
изоляцию соседней пластины, образуют
местные контуры для протекания токов,
которые могут вызвать значительные местные
нагревы при работе трансформатора (так
называемый «пожар» активной стали), а также
обусловливают дополнительные потери в стали.
Для уменьшения величины заусенцев до
допустимых значений E мкм для стали
толщиной 0,35 мм и 7 мкм для стали толщиной
0,5 мм) пластины магнитопровода подвергают
дополнительной обработке. Удаление
заусенцев можно производить на специальных
шлифовальных станках или методом закатки
(смятия) на закатных вальцах. Схема станка
для закатки заусенцев показана на рис. 6-18.
Пластины электротехнической стали
пропускают между двумя металлическими валками,
где^и происходит смятие заусенцев.
Необходимый зазор между валками достигается
специальным клиновым механизмом настройки.
Одним из эффективных методов
изготовления пластин с заусенцами в пределах
допуска является хорошее состояние режущего
инструмента, его периодическая заточка и
1
/
Г" / II
с
t ± *___*^_A_L_*_JI *i-L_*__
¦я. 80
-^ =»-
-хвои /
А р*-
ф
¦ ¦¦
*u
¦ 1
_¦ ± 1
&л*
2 6)
Рис. 6-15. Гильотинные ножницы.
а — схема станка: / — стойка; 2— стол; 3 — нижний нож; 4— электрвдвигатеды,
5 — коленчатый вал; 6 — гильотина; 7 — шатуны: 8 — верхний нож; 9 — прижимнак
траверса; 10— фасонный кулак; // — ступенчатый упор; б — верхний нош к
гильотинным ножницам: / — основание; 2 — вставка из инструментальной стали; 3 —
предохранительный выступ; 4 — заклепка; 5 — отверстие для крепления.
шлифовка, изготовление режущего
инструмента из высококачественных сталей, точная
наладка оборудования и соблюдение
технологических процессов.
Режущие ножи гильотинных ножниц
(рис. 6-15,6) изготавливают из полосовой ин-
Рис. 6-16. Кривошипный пресс.
/ — станина; 2 — коленчатый вал; 3 — электродвигатель; 4 — ре«
менная передача; 5 — шестеренчатая передача; 6 — шатун; 7 —
устройство для регулировки высоты ползуна; 8 — направляющи*;
9 — подвижной стол (ползун); /0 — стол неподвижный; // —
педаль, 12 — муфта включения; 13 — ножедержатели; 14 — штампы.
35
Рис. 6-17. Оснащение пресса для штамповки пластин
мощных трансформаторов.
/ — пуансонодержатель с пуансонами и съемниками; 2 —
матрица; 3 — ьеровочный транспортер; 4 — ножедержатель; 5 —
гидравлический упор; 6 — промежуточный убирающийся
транспортер; 7 — отштампованные пластины, 8 — склиз; 9 — главный
транспортер.
струментальной стали. Их закаливают до
твердости 60—62 Re. Ножи крепятся к
гильотине и столу болтами. Во избежание наскаки-
Рис. 6-Г8. Станок для снятия (закатки) заусенцев.
а — схема стаи а; б — разрез под подшипниками; / — рабочие
валы; 2 — регу -круемые подшипники; 3 — клин регулируемый;
4 — червячная --па; 5 — пружины; 6 — валики вспомогательные.
вания режущих кромок одной на другую
у верхнего ножа сделан выступ, который не
выходит из зацепления с режущей кромкой
нижнего ножа. От состояния режущих кромок
и минимального зазора между ними зависят
качество резки и величина заусенцев.
Нормальный зазор между пуансоном и
матрицей штампа должен составлять
примерно 0,05 толщины материала, т. е. 0,015 и
0,025 мм на обе стороны для толщин стали 0,35
и 0,5 мм соответственно. При увеличенном
зазоре материал перед разрушением начинает
вытягиваться, образуя толстый заусенец по
всему контуру: при уменьшении зазора
получается тонкий заусенец с неровными краями.
При затуплении режущих кромок
инструмента также будет заусенец в отверстии и на
вырубке. Схема образования заусенцев показана
на рис. 6-19.
Ввиду большого разнообразия
типоразмеров пластин магнитопровода, диаметров и
расположения отверстий, что требует
большого количества штампов, в трансформаторо-
строении широкое распространение получили
сборные регулируемые штампы, набираемые
из сменных пуансонов и матриц.
Пуансон и матрицу изготавливают из стали
марок У-8, У-10, ЭХ-12 и др. Рабочую часть
закаливают до твердости 62—64Rc и
шлифуют (затачивают). Стойкость штампа до
переточки при штамповке трансформаторной
стали — около 8 000 ударов.
Сменный пуансон для штамповки круглых
отверстий диаметром 8—90 мм показан на
рис. 6-20,а. Верхняя часть пуансона служит
для его закрепления в пуансонодержателе.
По мере затупления пуансоны затачивают
(шлифуют) по нижнему торцу.
Сменная матрица для штамповки круглых
отверстий диаметром 6—90 -мм показана на
рис. 6-20,6. Отверстие имеет коническую
форму для лучшего выхода вырубок из матрицы.
Снаружи в матрице имеется паз для
крепления ее стопорным винтом. По мере затупления
матрицу затачивают и по мере стачивания под
нее подкладывают стальные шайбы —
прокладки. Пуансоны закрепляют в корпусе пуан-
сонодержателя, последний — к ползуну пресса.
Матрица закрепляется в матрицедержате-
ле, который крепят к столу пресса. Для того
чтобы снять пластину с пуансона после
пробивки отверстия, на пуансон надевают
резиновый съемник — буфер (рис. 6-20,в). Со
временем на съемнике у нижней его плоскости
образуется углубление, которое может во
время штамповки давать лунки на пластинах.
Эти лунки во время прессовки
магнитопровода как бы пружинят, чем снижают плотность
прессовки и коэффициент заполнения сечения
36
гт
Рис. 6-19. Схема образования заусенцев.
а—увеличенный зазор; б — уменьшенный зазор;
в — нормальный зазор между матрицей и
пуансоном, г — затупленный пуансон; д — затупленная
матрица.
магнитопровода. Во время работы
необходимо своевременно заменять изношенные
съемники новыми.
При серийном и массовом производствах
трансформаторов /—// габаритов
изготовление пластин магнитопроводов следует
производить на поточных механизированных
линиях.
На рис. 6-21 показано расположение
оборудования и рабочих мест участка
производства магнитопроводов из листовой
электротехнической стали. При покрытии лаком
отдельных готовых пластин пачку стали со
сдвоенного рольганга 2 мостовым краном
транспортируют к столу 3 многодисковых
роликовых ножниц 4 или к столу 16
гильотинных ножниц 17, на которых сталь по одному
листу разрезается на заготовки. Нарезанные
заготовки в стеллажах транспортируют
мостовым «раиом и (поворотным столам 5 и 18,
установленным у прессов 6 и 19.
Готовые пластины промежуточными 7, 9, 20
и ленточными транспортерами 10 и 21 подают
на вальцы 11, 22 для снятия заусенцев. После
этого они транспортируются мостовым
краном на тележку 23, с которой по одной
пластине подаются в лакировальную машину 24.
Лакированные пластины с тележек 25
мостовым краном транспортируют к сборочным
столам 26, где собирают магнитопроводы.
За последние годы трансформаторные
заводы внедрили новую технологию
изготовления магнитопроводов бесшпилечной
конструкции. На всех заводах установлено
оборудование для изготовления пластин из рулонной
холоднокатаной стали. Внедрение этой
технологии позволяет механизировать операции и
исключить ручной труд.
К*«%
'сз
т
1_
Ф6-
1
^—
1
! 1
^ 1 .
+0.03
—^л
* ^Чш
Рис. 6-20. Сменные пуансон и матрица для
штамповки круглых отверстий.
а — пуансон, б — матрица; в — съемник
резиновый.
6-4. ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ОТЖИГ ПЛАСТИН
В процессе механической обработки (продольного
и поперечного* раскроя, штамповки) электротехническая
сталь подвергается ударам и перегибам, в результате
чего в ней появляются механические напряжения
(наклеп), твердость стали повышается, значительно
снижаются ее важнейшие электромагнитные свойства,
увеличиваются потери от гистерезиса.
Для снятия напряжения и частичного
восстановления первоначальных электромагнитных характеристик
электротехнической стали пластины магнитопровода
подвергают отжигу. Установлено, что отжиг пластин из
стали марки Э-330 снижает потери в стали на 8%, а ток
холостого хода на 25—30% по сравнению с
аналогичными трансформаторами, магнитопроводы которых
изготовлены из неотожженной стали.
Для отжига электротехнической стали после
механической обработки в трансформаторостроении
применяются колпаковые, «методические», конвейерные и
рольганговые отжиговые печи. При отжиге стали в
воздушной атмосфере, при высокой температуре сталь
окисляется, на ее поверхности быстро образуется окалина^
которая портит поверхность пластины и снижает
коэффициент заполнения сечения магнитопровода. Кроме
того, при температуре отжига в воздушной атмосфере
сталь начинает поглощать содержащийся в воздухе или
окружающих материалах углерод, что ухудшает ее
магнитные свойства. Для защиты стали от образования
окалины и науглероживания сталь отжигают в вакууме
или защитной газовой атмосфере (азоте, водороде или
диссоциированном аммиаке).
Примером отжиговой печи колокольного типа может
служить печь типа УКР-31. Она состоит из основания
37
с нагревательными элементами и устройством для
подачи инертного газа или создания вакуума. На основание
загружают пакеты пластин магнитопровода, а затем
устанавливают «колокол». Разъем печи имеет
специальные уплотнения для герметизации.
Отжиг выполняется путем медленного повышения
температуры печи до 750—800 °С, выдерживания
пакетов при этой температуре в течение 16—18 ч и затем
медленного остывания пакетов. Общий цикл отжига
длится 48—50 ч. Производительность такой печи
составляет примерно 3 т в сутки.
Колпаковые печи с замкнутым циклом процесса
отжига требуют длительного времени для отжига, имеют
низкий коэффициент использования объема печи и
малопроизводительны.
Более производительной является так называемая
методическая отжиговая печь непрерывного действия.
Она представляет собой туннель, имеющий с торцов
подымающиеся двери. Внутри печь разделена по длине
дополнительными дверьми на три отсека по
технологическому процессу отжига. Печь оборудована механизмом
для перемещения контейнеров или тележек с
уложенными пакетами трансформаторной стали вдоль печи. В
первом отсеке сталь постепенно нагревается до
максимальной температуры 750—800 °С, во втором выдерживается
при этой температуре в течение 16—18 ч, в третьем
медленно охлаждается до 50—80 °С и выгружается на
открытый воздух. Перемещение тележек или
контейнеров вдоль печи синхронизировано с подъемом дверей.
Отжиг осуществляется в защитной атмосфере. Цикл
длится 40—60 ч.
Применение конвейерных печей резко сокращает
цикл отжига и обеспечивает непрерывность процессов.
Конвейерная печь представляет собой металлический
каркас, состоящий из нескольких секций общей длиной
около 20 м и поперечным сечением 1,5X2 м. Внутри
печь выложена огнеупорным кирпичом, а снаружи
теплоизолирована, что позволяет устанавливать ее
непосредственно в цехе, где изготавливаются пластины. Печь
оборудована конвейером, на который с загрузочной
стороны укладывают пластины (скорость конвейера
0,3 м/мин). В среднем отсеке печи расположены
нагревательные элементы общей мощностью примерно
120 кВт, обеспечивающие в середине печи температуру
примерно 900 °С.
Для повышения производительности печей отжиг
пластин ведут стопами, по 6—10 пластин в каждой. По
мере передвижения пластин вдоль печи они постепенно
нагреваются до 820—850 °С и, проходя далее холодные
участки печи, остывают до 60—80 °С и выгружаются
с другой стороны печи. Общий цикл отжига составляет
примерно 1 ч.
Максимальная производительность конвейерных
печей составляет 500 кг/ч. Недостатки конвейерных
печей — невозможность использования длинных
конвейерных лент и малая скорость линейного перемещения.
Наиболее технологичным является процесс
полистного непрерывного восстановительного отжига в
проходных печах, так как он наилучшим образом поддается
механизации, позволяет осуществить поточный
технологический процесс с максимальной производительностью.
Рольганговые печи обладают всеми преимуществами
конвейерных печей, и сверх того благодаря повышенным
скоростям отжиг пластин в них ведется не в стопах,
а отдельными пластинами, благодаря чему цикл отжига
сокращается и повышается производительность.
Исследования показали, что оптимальным режимом в
рольганговых печах является отжиг при 820 °С и скорости
перемещения пластин 7—10 м/мин.
Широкое распространение в отечественном транс-
форматоростроении получили рольганговые отжиговые
лечи типа ОКВ-885 [Л. 9]. Электропечь состоит из
следующих основных элементов: загрузочного стола, фор-
-J—-^-J
в м/мин
Рис. 6-22. График зависимости производительности печи
отжига от скорости рольганга.
камеры, камеры нагрева, камеры охлаждения и
укладочного стола. Движение пластин осуществляется за
счет вращения рольгангов, приводимых в движение
центральным приводным механизмом.
Загрузочный стол представляет собой участок
холодного рольганга и предназначен для приемки
подаваемых пластин и транспортировки их в форкамере.
Форкамера расположена перед камерой нагрева и имеет
шторки, которые открываются только перед подачей
отжигаемых пластин. Камера нагрева имеет пять
тепловых зон с электрическими нагревателями,
расположенными на своде и в поду печи. Регулирование
температуры каждой зоны осуществляется автоматическими
приборами теплового контроля, датчиками для которых
служат термопары, установленные в каждой зоне.
Рольганги зоны нагрева и охлаждения пластин состоят из
полых, изготовленных из жаропрочной стали приводных
роликов, которые охлаждаются проточной водой.
Камера охлаждения состоит из двух частей. Первая
предназначена для охлаждения пластин, выходящих из
последней зоны нагрева. Эта часть камеры имеет только
водяное охлаждение. Для отсоса защитного газа на
стыке первой и второй частей камеры охлаждения
установлен специальный зонт. Расход охлаждающей воды
регулируется автоматически в зависимости от ее
температуры на выходе из камеры. Вторая часть камеры
предназначена для окончательного охлаждения пластин
и оснащена двумя вентиляторными установками.
Охлаждение пластин в этой камере осуществляется воздухом
и проточной водой, циркулирующей внутри роликов:
Мощность, кВт:
нагревателей 400
механизмов 16,2
Производительность при
коэффициенте заполнения рольганга
К = 0,6, кг/ч 670
Частота вращения роликов
рольганга, об/мин 3—Ю
Максимальная температура, #С . . 850
Отжиг пластин, *С:
температура нагрева 800
температуре охлаждения ... 50
Время нагрева, мин 0,5 2,5
Время охлаждения, мин . . 1,1 5^5
Расход воды, м3/ч Ю '
Габариты, мм 28 720X2 318V2 430
Масса, т 36
Зависимость производительности печи отжига
ОКБ-885 от скорости рольганга при отжиге стали
толщиной 0,35 мм и различных коэффициентах заполнения
рольганга представлена на рис. 6-22.
о В состав оборудования для отжига, кроме отжиго-
вой печи, входят загрузочное устройство для подготовки
стоп, задатчик пластин для их механизированной
укладки на загрузочный стол печи и др.
Подача стоп из стеллажей накопителя к
загрузочному устройству осуществляется мостовым
электрокраном или краном-штабелером. В зависимости от ширины
пластин они могут пропускаться через печь в один, два
или три ряда, на что соответственно рассчитан механизм
задатчика, имеющий три системы подающих устройств.
Задатчик работает в комплексе с подъемным столом,
периодически поднимающим стопы пластин по мере подачи
их в печь. Команду на подъем подает счетчик пластин.
Задающее устройство снабжено блокировкой от
одновременной подачи двух или более пластин.
Как правило, отжиговые печи ставят в одну линию
с лакировальными машинами для возможной при
необходимости лакировки пластин, которая производится
после их отжига.
Схема поточно-механизированной линии для отжига
и лакировки пластин представлена на рис. 6-23.
6-5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПЛАСТИН.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПЛАСТИН
а) Контроль качества
Проверка геометрии пластин, т. е. размеров по
длине и ширине, диаметров отверстий и расстояний между
ними, допускаемой «саблевидности» и отклонения от
прямого угла пластин, допускаемых величин заусенцев,
выполняется как непосредственно после наладки и
настройки оборудования, так и в процессе изготовления.
Контроль в процессе изготовления пластин выполняется
ёп Л?
Рис. 6-24. Схема установки для измерения
сопротивления лаковой изоляции пластин.
/ — верхний электрод; 2 — нижний электрод; 3 — электрический
элемент; 4 — омметр; 5 — ролики; 6 — груз; 7 — пневматический
цилиндр; 8 — лакированная пластина; 9 — кран воздушный; /0 —
каркас.
выборочно. Все размеры контролируемых пластин не
должны выходить за пределы допусков, изложенных
в § 6-1.
Контроль по чистоте кромок и отверстии
производится путем контроля величины заусенцев с помощью
предельных калибров. Точность при этом невысока, но
достаточна для обнаружения грубых отклонений.
Точное измерение высоты заусенцев на кромках пластин для
отверстий производится с помощью специального
прибора — высокочувствительного тензометрического за-
усенцемера [Л. 12].
Качество изоляционного покрытия пластин
контролируется: а) по внешнему виду покрытия; б)
измерением электрического сопротивления лакированных
пластин; в) измерением толщины пленки лака; г) по
величине фактического коэффициента заполнения.
По внешнему виду пластины после лакировки
должны иметь равномерную по цвету поверхность, блестящую,
гладкую, без наплавов, утолщений, царапин,
выгоревших мест и налета сажи. Измерение электрического
сопротивления лакированных пластин производится с
помощью контрольной установки и электрода через
каждые 0,5 ч работы лакировальной машины, выборочно на
10 листах, охлажденных до 40—50 °С, в 6—10 точках
(в зависимости от размеров листов). Устройство
установки для измерения сопротивления изоляции
лакированных пластин показано на рис. 6-24. Сжатие пакета
между электродами осуществляется грузом 6,
обеспечивающим удельное давление электродов порядка
F0—100) Н F—10 кгс/см2). При испытании к
электродам 1 yl 2 подводят напряжение 6—12 В от
аккумуляторной батареи 3 и с помощью реостата устанавливают
ток не более 0,4 А. Падение напряжения измеряют
вольтметром. Сопротивление изоляции при двукратной
лакировке в точках, расположенных на гладкой
поверхности, не должно быть менее следующих значений:
в пакете, собранном из двух пластин, — 10 Ом, в пакете^,
собранном из шести пластин, — 40 Ом. При однократной
лакировке сопротивление изоляции пакета из шести
пластин не должно быть ниже 10 Ом.
Измерение толщины лаковой пленки производится
после каждой настройки лакировальной машины или
после любых изменений в режиме ее работы, но не
реже 1 раза в смену.
Контроль толщины лакового покрытия производят
путем измерения толщины спрессованного пакета
пластин до и после лакировки и последующего расчета
средней толщины пленки по формуле
где Л — средняя толщина пленки на сторону, мм; hi —
толщина опрессованного пакета после лакировки, мм;
hi — толщина опрессованного пакета до лакировки, мм;
п — количество пластин в пакете.
Более технологичным является метод измерения
толщины пленки с помощью толщиномеров.
Фактический коэффициент заполнения сечения
определяется для каждого крупного магнитопровода. Для
этого при изготовлении пластин отбирают 100—120
пластин небольшого размера после зачистки заусенцев до
лакировки либо одновременно с пластинами
магнитопровода изготавливают пакет контрольных пласгин (без
лакировки).
Пакет контрольных пластин взвешивают, после чего
расчетную толщину активной стали определяют по
формуле
йрасч=1,ЗЫ05 Glbl,
где G—масса пакета пластин, кг; Ь — ширина
/пластины, мм; / — длина пластины, мм.
Приведенное соотношение справедливо для
холоднокатаной электротехнической стали с плотностью
7,65 г/см3.
40
Затем при давлении б кгс/см2 определяют среднюю
толщину пакета тех же пластин после лакировки h и
фактический коэффициент заполнения рассчитывают по
формуле
Лзап==^расч/^.
б) Техника безопасности
При выполнении технологических операций по
изготовлению пластин магнитопровода следует всегда
помнить, что несоблюдение правил техники безопасности
может повлечь тяжелые увечья работающего. Поэтому
все работающие в цехе должны быть обучены
правилам техники безопасности.
Причиной травматизма при резке и штамповке
является попадание рук под нож или штамп. Следует
устанавливать на ножницах и штампах защитные
устройства в виде решеток и применять при работе
для вкладывания и снятия штампуемых деталей или
отходов специальные инструменты или
приспособления — крючья, вилки и пр.
Прессы должны иметь двуручное включение, при
котором исключается возможность нахождения рук под
штампом в момент включения пресса. Применяется и
электрическая блокировка прессов, при которой пресс
можно включить, нажав на две кнопки обязательно
двумя руками.
Одной из наиболее совершенных является
фотоэлектрическая защита, состоящая из фотореле с выносным
фотоэлементом в капсуле осветителя и блок-магнита
(рис. 6-25). Ее действие основано на том, что при
преграждении луча осветителя 1 фотоэлемент 2 дает малый
ток, благодаря чему усилительная лампа запирается.
При этом размыкаются контакты анодного реле, блок-
магнит обесточивается и запирает стопорным пальцем
пусковую рукоятку пресса. Пока рука рабочего
находится в опасной зоне, пресс не может быть включен
на рабочий ход.
При работе на автоматических линиях раскроя
рулонной стали для обеспечения безопасной работы
необходимо соблюдать следующие правила:
1. Останавливать линию при малейшей
неисправности.
2. Смену инструмента, регулировку любых
механизмов производить только после отключения линии от
электросети.
Рис. 6-25.
Фотоэлектрическая защита.
/ — осветитель; 2 —
фотоэлемент, 3 — штамп; 4 — ползун
пресса.
3. Не производить
убо,рку и протирку
механизмов на ходу. При
работе еа машинах для
изолирования стали и от-
жиговых печах
необходимо выполнять
следующее:
1. Все части
оборудования печи (машины),
которые вследствие
порчи изоляции токоведу-
щих частей могут
оказаться под
напряжением, должны быть
заземлены и систематически
контролироваться.
2. Не производить смазку механизмов, не
отключив их.
3. Не прикасаться к движущимся частям печи
(машины) .
4. При случайном застревании пластин прекратить
подачу новых пластин и устранить неполадки.
Контрольные вопросы
1. Какие основные технические требования
предъявляются к пластинам магнитопровода?
2. Почему ограничивается величина заусенцев
в пластинах для изготовления трансформаторов?
3. Каким способом достигается заданная толщина
лаковой пленки пластин магнитопровода?
4. Какое оборудование применяется при продольной
и поперечной резке рулонной электротехнической стали
при изготовлении пластин?
5. От каких факторов зависит производительность
машинного агрегата?
6. Для чего нужен восстановительный отжиг
пластин магнитопроводов?
7. Как и на каком оборудовании производится
восстановительный отжиг пластин магнитопровода?
8. По каким признакам и какими методами
определяется качество пластин магнитопроводов?
9. Какие правила по технике безопасности должны
выполняться при изготовлении пластин
магнитопроводов?
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
СБОРКА МАГНИТОПРОВОДОВ
7-1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К магнитопроводам в процессе сборки и
позже 'независимо от конструкции
предъявляют требования, связанные с качеством их
изготовления. В зависимости от мощности и
класса напряжения трансформатора эти
требования могут быть повышены и расширены
или снижены. Основные требования
заключаются в следующем:
1. Пластины, из которых собирается
(шихтуется) магнитопровод, должны удовлетворять
требованиям, изложенным в § 6-1. Все
комплектующие узлы и детали должны быть
приняты отделом технического контроля (ОТК)
на соответствие чертежам и технологии.
2. Зазор между пластинами в местах
стыка должен быть не более 1,5 мм (на
сборочном столе или стенде). Нахлест пластин не
допускается. Возможный выход отдельных
пластин от плоскости торца пакета
(«гребенки») не должен превышать 1,5 мм.
3. В собранном (поднятом) магнитопрово-
де может быть допущено увеличение зазоров
в стыках до 2,5 мм у части пластин,
составляющих не более 0,5% их общего числа по
толщине пакета. В отдельных местах для
трансформатор01В V—VI габарито©
допускаются «гребенки» до 2 мм, при этом суммарная
толщина пластин с этими «гребенками» не
должна превышать 1,5%' общей толщины
стержня или ярма магнитопровода.
41
fEZ-F
$
!
"^1
2'—1
b=±l
+1
z
3^
A
-h
/
-h
2
3
+
/
1
L_2LJJ
Г^~]
¦[ J'1
Рис. 7-1. План организации рабочего места
сборщиков магнитопроводов
трансформаторов средней мощности.
Л, Б — рабочие места; 1—3 — собираемый магнито-
провод; /', 2', 3' — пластины магнитопровода.
4. При сборке магнитопроводов не
допускаются удары и броски пластин, резкие
изгибы их и деформации. При шихтовке
(кладке), а также подъеме магнитопровода из
горизонтального положения в вертикальное
должна быть исключена возможность
искривления стержней и ярм.
5. Допуски на номинальные размеры
собранного магнитопровода не должны
превышать значений, указанных в табл. 7-1.
6. Отклонение оси стержня
магнитопровода от вертикали должно быть не более 1,5 мм
на 1 м высоты. В местах стыков стержневых
и ярмовых пластин допускается утолщение на
величину до 1% фактической толщины
стержня (ярма).
На участок сборки магнитопроводов
поступают следующие узлы и детали: а)
комплект пластин из электротехнической стали,
прошедших полную технологическую
обработку; б) ярмовые балки, пластины, шайбы;
в) комплект стяжных шпилек (или бандажей)
и брусья; г) изоляционные детали (шайбы,
прокладки, ярмовые пластины, трубки и т. п.).
Основным технологическим оборудованием
рабочего места сборки магнитопроводов
трансформаторов всех габаритов являются
сборочные столы или стенды-кантователи. Перед
началом сборки возле стола (стенда)
укладывают по пакетам пластины в порядке, удобном
для сборки, и крепежные детали в комплекте
с изоляцией. Детали и инструмент
располагают таким образом, чтобы избегать
непроизводительных движений.
Таблица 7-1
Допуск, мм
На толщину стержня . .
На диаметры стержней .
На толщину
центрального пакета
На размер диаметров по
бандажам
Диаметр стержня, мм
До 340
—2
+з
+2
+3
340—750
—3
+4
+3
+5
Свыше 750
—5
+6
+4
+8
Магнитопроводы трансформаторов до
320 кВ-А собирает один рабочий, более
крупные—два рабочих А и Б (рис. 7-1),
магнитопроводы трансформаторов IV—VI габаритов
собирает бригада сборщиков от четырех до
восьми человек.
Типовая схема сборки .магнитопроводов
всех трансформаторов следующая: 1)
подготовка и укладка около рабочего места
комплектов узлов и деталей; 2) настройка
сборочного стола (или стенда) с установкой
необходимых приспособлений; 3) установка на
столе (стенде) ярмовых балок стороны НН и
укладка на них комплектов изоляционных
пластин («мостов»); 4) шихтовка (укладка)
пластин; 5) прессовка стержней; 6) установка
второго комплекта изоляции и ярмовых балок
стороны ВН; 7) прессовка ярм; 8) кантование
собранного магнитопровода в вертикальное
положение; 9) отделка магнитопровода; 10)
испытание.
7-2. СБОРКА МАГНИТОПРОВОДОВ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
МАЛЫХ МОЩНОСТЕЙ И РЕАКТОРОВ
Магнитопроводы трансформаторов
мощностью до 5 кВ-А, как правило, собирают из
фасонных, вырубленных по контуру
магнитопровода пластин с надсеченной средней
перемычкой, а также из пластин Г-образной или
Ш-образной формы [Л. 7].
Пластины магнитопровода укладывают
в обмотку трансформатора, установленную на
простом приспособлении в виде массивной
стальной плиты с прямоугольной рамкой,
отверстия у которой выполнены по наружным
размерам обмотки (рис. 7-2,а). Укладку
пластин в обмотку выполняют с отгибом
надсеченной перемычки поочередно с обеих сторон
(торцов) обмотки. Необходимое количество
пластин определяют по массе. Аналогично
собирают магнитопроводы из Г-образных и
Ш-образных пластин.
Собранные магнитопроводы вместе с
обмотками передают на пневматический пресс
для прессовки и скрепления пластин.
Скрепление пластин выполняется тонкостенными
металлическими трубками, которые вставляют
в специальные отверстия в пластинах
магнитопровода и развальцовывают одновременно
с его опрессовкой на пневматическом прессе
с помощью специального приспособления
(рис. 7-2,6).
Изготовление намотанных магнитопроводов
выполняют на специальных станках
различных типов и конструкций, один из которых
(для намотки овальных магнитопроводов
сухих однофазных трансформаторов) представ-
42
Рис. 7-2. Сборка магнитопроводов трансформаторов.
а — шихтовка пластин магнитопровода в катушку
трансформатора типа ФБС: / — пластина магнитопровода; 2 — катушка; 3 —
приспособление, б — прессовка магнитопровода в штампе с
развальцовкой крепежных трубочек: 1— верхняя часть штампа; 2 —
пуансон; 3 — прессующая рамка; 4 —-пружины; 5 — скобы; б —
нижняя часть штампа; 7 — плита неподвижная; 8 — прессующая
планка; 9 — трубочка.
лен на рис. 7-3,а. Магнитопровод наматывают
из стальной ленты 2 и бумажной ленты 3 на
оправку 1. Плотность намотки обеспечивается
ленточным тормозом 4, действующим от
груза 5. При съеме готовых магнитопроводов и
установке новых оправок тормоз освобождают
пневматическим цилиндром 6 путем подъема
груза. Магнитопроводы вместе с оправками
снимают со станка и подают на
пневматический пресс для их формовки. Выпрямление
длинных сторон магнитопровода и
фиксирование его формы осуществляют с помощью двух
планок, между которыми зажимают
магнитопровод.
В таком виде магнитопроводы поступают
в шахтную печь для отжига, во время
которого заложенная при намотке бумага между
витками выгорает, образуя зазор. На
специальных рычажных ножницах
магнитопровод разрезают на куски длиной по два витка
и укладывают их один в другой, а затем
начинают вматывать по два магнитопровода
в обмотку трансформатора (рис. 7-3,6).
Рис. 7-3. Изготовление овальных намотанных
магнитопроводов.
а — станок для намотки магнитопроводов* 1 — оправка; 2 —
стальная лента; 3 — бумажная лента; 4 — ленточный тордооз;
5 — груз; 6 — пневматический цилиндр; б — вматывание
магнитопровода в обмотку- 1 — обмотка; 2 — магнитопроводы; 3 —
приспособление.
Сборка магнитопроводов реакторов состоит
из трех этапов: сборки ярм, секций стержней
и всего магнитопровода. Сборку ярм
производят на столе, аналогичном сборке
магнитопроводов малой мощности.
На рис. 7-4,а показана сборка секции 5
в приспособлении 6 магнитопровода крупного
реактора с параллельным расположением
пластин. Секции прессуют шпильками 3; с обеих
сторон секции устанавливают прессующие
пластины 7. В верхнюю пластину ввертывают
рым-болты 4.
Сборку магнитопровода производят в
следующем порядке. Вначале устанавливают
нижнее ярмо, на его выступы (начало
стержней) кладут изоляционные прокладки (из ге-
тинакса или текстолита), а на них
устанавливают первые секции стержня. Поочередно
продолжают укладку секций и прокладок.
43
1Ща
Ш
т
Ж
^i
0
\тш
~ibi
Рис. 7-4. Сборка
секции магнитопровода
реактора.
а — с параллельным
расположением пластин.: / —
оправка; 2 — направляющая
втулка; 3 — шпилька
стяжная; 4 — рым-болт; 5 —
секция стержня; 6 —
приспособление, 7 — прессующая
планка; б — с радиальным
расположением пластин: 1 —
сборная плита; 2 — кольцо для
укладки плаоогин; 3 —
технологический сектор (груз);
4 — внутреннее кольцо; 5 —
стяжной хомут; 6 — активная
сталь; 7 — бакелитовое
кольцо.
Ш
кольцо 2, состоящее из двух половин и
скрепленное болтами. В кольцо ставят два
стальных тяжелых сектора 3 и малое кольцо 4,
диаметр которого равен внутреннему
диаметру секции. Секторы должны удерживать во
время сборки пластины магнитопровода в
вертикальном положении. Затем укладывают
пластины по пакетам. В каждом пакете
должно быть по одной пластине каждого размера,
начиная с самой длинной и кончая самой
короткой. По мере укладки один из секторов 3
(рис. 7-4,6) отодвигают по дуге, а последние
пакеты укладывают без секторов. По
окончании укладки пластин на выступающую из
кольца часть секции надевают стяжной
составной хомут 5 и начинают постепенно
подтягивать гайки на пшильках. Стянув немного
пластины, разбалчивают и удаляют нижнее
кольцо, а на его место ставят второй хомут и
стягивают пакеты в радиальном направлении
до соприкосновения пластин с внутренним
кольцом. Обходя несколько раз по окружности,
подтягивают постепенно гайки на всех
шпильках обоих хомутов до тех пор, пока диаметр
спрессованного кольца станет немного меньше
внутреннего диаметра бумажно-бакелитового
кольца. Сверху вставляют
бумажно-бакелитовое кольцо и опрессовывают его до первого
хомута, затем снимают первый хомут и
грузом опускают кольцо еще ниже, снимают
второй хомут и опускают кольцо в нижнее
положение. В пазы плиты вставляют скобы для
подъема и транспортировки секций.
Аналогично собирают вторую, третью и последующие
секции.
7-3. СБОРКА МАГНИТОПРОВОДОВ
БЕЗ ОТВЕРСТИЙ В АКТИВНОЙ СТАЛИ
Магнитопроводы трансформаторов I
габарита собирают без сборочных оправок по
упорам на столе (рис. 7-5). Две стойки /,
изготовленные из металлических уголков, соедине-
=*=
б)
После укладки всех секций сверху
устанавливают верхнее ярмо выступами вниз. Затем
вставляют вертикальные стяжные шпильки
с изоляционными трубками, слегка их
подтягивают, выравнивают все секции и
приступают к прессовке.
При радиальном расположении пластин
в секции ее сборку выполняют в
последовательности, показанной на рис. 7-4,6. На
массивной строганой плите / устанавливают
Рис. 7-5. Стол для сборки магнитопроводов
I и II габаритов без сборочных оправок.
1 — стойка; 2 — рама; 3 — плита; 4 — швеллер; 5 —
упоры ступенчатые.
44
Рис. 7-6. Стенд с прессующей балкой для сборки магнитопроводов силовых трансформаторов III—IV габаритов
без отверстий в активной стали.
I Тт?,^018*11»6' 2<Гр1ЙКа стенда« 5 —палец; 4 — стол; 5 — прессующая балка; 6 — каретка с пневмоцилиндрами, 7 — рейка
прессующей оалки; 8— форма верхняя; 9 — форма нижняя; 10 — домкратная подставка; // —стакан для установки штыря с формами;
/«о»!°п°Ра; ^ — редукторы; ^—планка для установки стропа крепления магнитопровода к столу перед кантовкой; /5 — балка
крайняя; lb — балка средняя; 17 — окно для установки винта прессующей балки.
45
„L._'_..*i_.>.JifeS^/^&JU~^ г
Рис. 7-7. Кантование магнитопроводов.
а — поднятие собранного магнитопровода силового
трансформатора 360 MB • А, 220 кВ; б — стенд с магнитопроводом в
вертикальном положении: / — Г-образная планка; 2 — стяжка, 3 —
рукоятка; 4 — кронштейн-подпорка; 5 —рейка, 6— пластина
упорная; 7 — основание.
ны стальной рамой 2. Сверху приварена
плита 3, к которой приварены три швеллера 4.
Расстояния между осями швеллеров 4
соответствуют расстояниям между осями
стержней магнитопроводов. Концы швеллеров
упираются в вырезанные стенки (ступенчатые
упоры) 5; каждая ступенька предназначена
для укладки соответствующего пакета
магнитопровода. Поперек швеллеров устанавливают
верхнюю и нижнюю ярмовые балки и
начинают укладку пластин магнитопровода по
схеме шихтовки.
В настоящее время ведутся работы по
автоматизации шихтовки бесшпилечных
магнитопроводов [Л. 4].
Общий вид стенда для сборки
магнитопровода трансформаторов III—IV габаритов
/представлен на рис. 7-6 [Л. 10]. Стенд состоит из
двух основных частей: стола >в сборе 4 и
прессующей балки 5. Стол сварной конструкции
в виде саней имеет три продольные балки.
Средняя балка 16 закреплена неподвижно,
а крайние 15 могут перемещаться с помощью
винтовых механизмов по направляющим
стола так, что их оси всегда параллельны
продольной оси средней балки. На каждой иа
трех балок смонтированы две
перемещающиеся каретки (для установки форм), две дом-
кратные подставки 10 (для установки ярмо-
вых балок) и необходимое число опор 12
с сухарями (для установки стержневых
пластин магнитопровода). К передним торцам
крайних балок прикреплены откидные
кронштейны с винтами, которые при подъеме
собранного магнитопровода поджимаются к его
лапам и удерживают его от смещения вниз,
как показано на рис. 7-7. Стол устанавливают
на основании 7, представляющем собой
толстый металлический лист. На основании листа
закреплены специальные рейки 5, на одном их
конце имеются выступы, в которые упираются5
при подъеме кронштейны-подпорки 4. Они
предотвращают опрокидывание стола и
удерживают его в поднятом положении под углом
87° к горизонтали. Прессующая балка 5
(рис. 7-6) показана в рабочем положении при
опрессовке крайнего стержня магнитопровода.
На балке коробчатого сечения с обоих концов
установлены специальные зубчато-червячные
редукторы 13 со штангами. На одном конце
штанги нарезана трапецеидальная резьба, на
другом — выфрезерованы продольные пазы.
При опрессовке магнитопровода прессующая
балка своими штангами вставляется в
соответствующие гнезда продольных балок стола
и через ее отверстия и штанги закрепляется
клиньями. Каждый редуктор приводится в
действие фланцевым электродвигателем.
Равномерность опрессовки и синхронное
движение винтов обеспечиваются
механической связью червяков редуктора с общим
валом.
Усилие опрессовки можно изменять с
помощью специальной аппаратуры. При
достижении заданного усилия двигатели
автоматически выключаются.
На направляющих прессующей балки
смонтирована каретка 6 (рис. 7-6), перемещаю-
46
щаяся с помощью реечного механизма. На
каретке установлены два пневматических
цилиндра, один из которых служит для затяжки
стальных лент бандажей, а другой, большего
диаметра — для механического закрепления
замков бандажей в замкнутом положении. На
нижней стороне каретки закреплены
Т-образные сухари, которые при опрессовке
магнитопровода опираются на активную сталь
стержня. В промежутках между сухарями
устанавливаются бандажи, стягивающие стержень.
Своими выступами сухари удерживают замок
(пряжку) стальной ленты (бандажа) при ее
затяжке. После опрессовки стержней
прессующую балку зачаливают и с помощью
крана устанавливают на специальной опоре
вблизи сборочного стенда.
Для обеспечения высокой
производительности шихтовки магнитопроводов в комплекс
рабочего места стенда входят поворотные
«елочные» стеллажи, на полках которых
размещают заготовленные пластины
магнитопровода по пакетам в порядке, необходимом для
его сборки.
Технологический процесс сборки
магнитопроводов требует настройки
стенда-кантователя для каждого типа магнитопровода.
Настройка стенда заключается в установке и
закреплении элементов стенда таким образом,
чтобы обеспечивались необходимые
геометрические размеры магнитопровода. При
настройке стенда используют шаблон, геометрически
тождественный первому пакету активной стали
магнитопровода и изготовленный из листовой
стали. С помощью шаблона устанавливают
технологические ступенчатые формы 3 (рис. 7-8,а),
закрепленные на штырях 5 в гнездах
кареток 1. Ярмовые балки магнитопровода
устанавливают и фиксируют на домкратных
подставках. После укладки на ярмовые балки
изоляции («мостов»), прессующих и
изолирующих узлов и деталей проверяют качество
настройки стенда, положение изоляционных
пластин относительно активной стали,
прессующих элементов и других деталей и
начинают шихтовку по формам-упорам. Для более
точной шихтовки пакетов пластины подбивают
с торцов легкими ударами деревянного
молотка так, чтобы зазор на стыках между
пластинами не превышал 1,5 мм и не было
набегания одной пластины на другую. Для
обеспечения шихтовки размеры ступеней форм-
упоров превышают размеры каждой ступени
стержня магнитопровода на 2—3 мм с тем,
чтобы из-за неплотной укладки пластины не
лежали выше ограничивающих поверхностей
упоров. По мере шихтовки формы вместе со
штырями постепенно под действием массы
уложенной стали опускаются на пружинах ка-
Рис. 7-8. Приспособление для сборки.
а — упоры (угольники) и формы для шихтовки стержней,;
/ — гнездо каретки; 2 — сухарь для крепления форм; 3—форма;
4 — угольники-упоры для шихтовки верхних пакетов; 5 — штырь,
установочный; 6 — сердечник магнитопровода; 7 — стержневая
опора сборочного стенда; 8 — шпиндель; 9 — пружина; 10 —
гайка; /У —стакан каретки; б — индикаторный тензометрический;
ключ для измерения крутящего момента во время затяжки
шпилек магнитопроводов.
реток, не препятствуя нормальной укладке
последующих пакетов. Верхние пакеты
шихтуют по упорам-угольникам, одеваемым на
штыри кареток перед шихтовкой каждого
пакета. Толщину отдельных пакетов при сборке
контролируют штангенциркулем, а толщину
стержня в сборе — специальными
гидравлическими струбцинами. После укладки второго
или третьего пакета между пластинами
кладут луженую медную ленту, заземляющую
магнитопровод, для чего в ней делают
отверстие под болт, ввинчивающийся в полку ярмо-
вой балки. Под ленту обязательно кладут
полоску электрокартона во избежание
замыкания торцов пластин. Продолжают укладку
пластин пакетов. Дойдя до охлаждающего
канала, укладывают пластины с
дистанционными прутками, полосами. Металлические
прутки нужного диаметра и длины
заблаговременно приваривают на точечном аппарате
к соответствующим нелакированным
пластинам. Для предупреждения от окисления
пластину с приваренными прутками окрашивают,
сушат и подают на сборку.
Склейку гетинаксовых полос с пластинами
трансформаторной стали производят в
процессе сборки магнитопровода. На обезжиренную
поверхность стали наносят эпоксидный клей,
подсушивают на воздухе, укладывают полосы
и продолжают шихтовку. После окончания
шихтовки снимают формы и угольники, опрес-
47
¦^^s^r^^^^^-^^^^-W--^^r.W''
a)
mo
Рис. 7-9. Сборка магнитопровода VI габарита без
отверстий в активной стали.
а — шихтовка магнитопровода; б — приспособление для намотки
стеклобандажей; 1 — головка; 2 — гидроцилиндр; 3 —
электродвигатель; 4 — полушестерни; 5—бабина; 6 — ролики механизма
натяжения; 7 —стеклолента; 8 — прессующая балка: 9 —
механизм перемещения; 10 — каретка.
совывают стержни магнитопровода с [помощью
гидробалки и устанавливают бандами.
Стяжка и прессовка стержней осуществляются
стальными ленточными бандажами |*ли стек-
лобандажами. Шаг между стальными
бандажами для трансформаторов II—III габаритов
составляет 240 мм, IV—VI — 240 мм, между
стеклобандажами—150 и 120 мм
соответственно.
Опрессовку и установку бандажей на маг-
нитопровод производят последовательно,
начиная с середины крайнего стержня^
Установив прессующую балку, включают редукторы
и начинают опрессовку стержня
магнитопровода. По достижении заданного усилия
прессовки электродвигатели прессующей балки
автоматически выключаются. Ленточрый
бандаж с замковой пряжкой охватывает Ьтержень
поверх изолирующего пояса из элек^рокарто-
на толщиной 1,5 мм и свободным концом
ленты, продетым через отогнутые «язычки»
замковой пряжки и через ролик натяжрого
устройства, закрепляется зажимом. | Включив
пневмоцилиндр натяжного устройства и
подбивая ленты деревянным молотком бандаж
натягивают, после чего с помощью потока
второго пневмоцилиндра механически закрепляют
пряжку, прижимая «язычки» пряжки| к ленте,
фиксируя ее в натянутом состоянии. Каретку
прессующей балки с натяжным устройством
перемещают вдоль балки на шаг установки
бандажей, после чего устанавливают
следующий бандаж. Свободные концы лен^г
перегибают через «язычки» пряжки, срезают лишнее
и подбивают молотком. После установки
бандажей на все стержни приступают к"
прессовке ярм. Укладывают изоляцию («мосты»), а на
нее — ярмовые балки стороны ВН." Пакеты
ярм магнитопровода прессуют с Ьомощью
ярмовых балок, стянутых шпильками или
полубандажами и специальными струбцинами,
проходящими вне активной стали. Затяжку
шпилек или полубандажей ведут с заданным
усилием. Контроль затяжки осуществляется
специальными градуированными терометри-
ческими ключами с индикаторным указателем
(рис. 7-8,6). Стянутый магнитопровок
закрепляют на стенде специальной стяжкой), а затем
с помощью крана вместе со столом
поднимают в вертикальное положение. В
положении, близком к вертикальному (87°), стенд
стопорят кронштейнами-подпорками, как
показано на рис. 7-7. Магнитопровод зачаливают
стропами, после чего освобождают цепь его
крепления к стенду, и мостовым краном
снимают со стенда. Собранный магнитопровод
взвешивают на весах. Чистую массу! активной
стали определяют, вычитая из массы'
магнитопровода среднюю массу комплектующих дета-
43
L±_h
T
$
A\
Й
%
-*
i.i
r^
'ШОЩ-J
^ таг пот ч
ill kb
1
Условные обозначения-.
Укладка пластаны
в первом положении
_ _ ^^ УЩвма пластины 3
во вторам положении
я* Размещение pa&ovur 9Л
при сборке
П
LJ
'Л
?ТЩ\
чиг
и
а)
Рис. 7-10. Организация рабочего места сборки магнитопроводов без отверстий.
« — трансформаторов IV габарита: / — «уголки» ярма, 2 — стержневые пластаны: 3 — платформа подъемного стола в окне
магнитопровода; 4 — «середники» ярма; 5 — ярмовые стеллажи; б — трансформаторов V—VI габаритов / — настил для рабочих-сборщк-
ков; J — платформа подъемного стола; 3 — комплект стержневых пластин; 4 — контейнер; 5 — комплекты ярмовых пластин 6 —
трехстержневои магнитопровод с двумя боковыми ярмами.
лей, установленную для данного типа
трансформатора.
Магнитопроводы трансформаторов IV
габарита имеют сложную конструкцию, большие
размеры стержней, ярм и массу, требуют
перехода на сварную конструкцию стяжного
бандажа. Эти усложнения отражаются как на
конструкции стенда-кантователя, так и на,
организации рабочего места для сборки
магнитопровода.
Большое разнообразие пластин в магнито-
проводе, а также необходимость перед сборкой
разделять пластины одного и того же
типоразмера равными долями в соответствии со
схемой шихтовки возле рабочих мест (для
последующей укладки в стержни и ярма)
усложняет сборку, увеличивая ее
трудоемкость. Поэтому производят комплектацию
предварительно взвешенных пакетов пластин,
чтобы обеспечить максимальное удобство
слесарей-сборщиков и заданную массу активной
стали.
Стенды-кантователи для сборки
магнитопроводов трансформаторов VI габарита
(рис. 7-9) по конструкции аналогичны
вышеописанным, но они дополнены рядом устройств
и механизмов, облегчающих труд сборщиков.
В конструкцию стенда'введены дополнительно
подъемные столы для установки контейнеров
с длинными стержневыми пластинами. Опоры
стола в зависимости от высоты окна
собираемого магнитопровода можно сближать при
настройке и при необходимости поднимать
или опускать контейнер с пластинами в
процессе сборки. Стенд оснащен агрегатом для
сварки бандажей. Прессующие балки имеют
гидро- или электропривод для опрессовки и
затяжки лент.
Сборка магнитопровода IV габарита в
основном аналогична сборке магнитопроводов
III габарита, но имеет ряд особенностей.
Предварительную настройку стенда осуществляют
по мерным линейкам стола, а окончательную
установку балок и кареток с формами
производят по уложенному первому слою пластин
первого пакета. После настройки стенда на
опорные планки подъемных столов в окнах
магнитопровода устанавливают контейнеры
с пластинами, скомплектованными на все три
стержня. Укладку стержневых пластин
производят два сборщика, находящихся у
верхнего и нижнего ярм. Типовая схема
организации рабочего места для сборки таких
магнитопроводов показана на рис. 7-10,а. Перед
установкой бандажей в уступы пакетов стержней
в некоторых конструкциях устанавливают
круглые стержни из пропитанной древесины,
чтобы изоляционная полоса из
электрокартона не повредилась углом пакета при затяжке
бандажа. Установку бандажей выполняют так
же, как у магнитопроводов III габарита, с
помощью прессующей балки, с той разницей, что
вместо механического закрепления замковой
пряжки производят сварку ленты бандажа.
Прессовка ярм осуществляется ярмовымиг
балками с помощью шпилек, полубандажей
или прессующих брусьев (в зависимости от
конструктивных решений этих узлов),
проходящих вне активной стали. Затяжку гаек
производят равномерно заданным усижйем за
4-1068
49
Рис. 7-11. Шихтовка стержня
двухрамного магнитопровода.
1 — упорный нож, 2 — пакет стерж-
ня; з — дополнительные опорные
планки; 4 — домкратная подставка;
5 — опора стенда.
несколько проходов с помощью планетарного
механического гайковерта, подвешиваемого
на крюке мостового крана.
Кантование собранного магнитопровода
вместе со стендом-кантователем выполняют
с помощью мостового крана, после чего маг-
нитопровод снимают со стенда.
Наиболее сложными в производстве
являются многорамные магнитопроводы без
отверстий в активной стали для мощных
трансформаторов V—VI габаритов бронестержневои
конструкции. Стяжку и прессовку стержней
осуществляют стальными ленточными
бандажами усиленной конструкции или бандажами
из стеклоленты марок ЛСБ-Э или ЛСБ-Т.
Намотку стеклобандажей производят
намотчиком, одна из конструкций которого
показана на рис. 7-9,6. Он предназначен для на^-
ложения стеклобандажей на опрессованный
магнитопровод. Намотчик является
самостоятельным узлом, смонтированным на каретке 10
и передвигающимся по направляющим вдоль
прессующей балки S. Намотчик состоит из
следующих оснивных узлов: головки 1,
механизма перемещения 9, механизма натяжения 6,
гидроцилиндра 2, стационарного и
дистанционного пультов управления.
Рис. 7-12. Сборка двухрамных магнитопровсдов.
а —сборка; б — проверка габаритных размеров и конфигурации внутренней рамы;
/ — рама сборочного приспособления; 2— сечение стержня внутренней рамы, 3 —
дополнительный продольный швеллер; 4 — сечение стержня наружной рамы, 5 —
основные продольные швеллеры; 6 — оправка; 7 — технологическая планка.
На вращающейся шестерне головки
смонтирован механизм натяжения стеклоленты.
При разведенных полушестернях 4 намотчик
устанавливают на стержень магнитопровода,
затем соединяют полушестерни намотчика.
Устанавливают и заправляют бобины 5 со
стеклолентой 7 между роликами 6 механизма
натяжения. Проверяют усилие натяжения
стеклоленты, которое должно быть в пределах
80—90 кгс на ширину ленты, и производят
намотку стеклобандажей. Одновременно
наматывают два бандажа.
По окончании намотки производят прогрев
верхних слоев стеклобандажа на длине 100—
150 мм в месте окончания последнего витка
электропаяльником, после чего отрезают стек-
лоленту от бобины.
Конструкция стяжки и прессовки
горизонтальных и вертикальных ярм весьма
разнообразна. Чаще всего пакеты ярма стягивают
через поперечный канал с помощью плоских
шпилек или полубандажами, используя для
равномерной опрессовки ярмовые балки. Стенд
для сборки имеет, кроме трех продольных
стержневых балок, две дополнительные
продольные балки для укладки вертикальных ярм
многорамных магнитопроводов и две ярмовые
поперечные балки, которые служат как для
установки ярмовых домкратных подставок, так
и для опрессовки ярм с помощью прессующей
балки. Размеры прессующей балки
обеспечивают опрессовку в один прием стержней и
вертикальных ярм. Горизонтальные ярма
длиной более 5 200 мм опрессовываются по
участкам совместно с ярмовыми балками за два
приема. Организация рабочего места сборки
магнитопроводов трансформаторов V—VI
габаритов показана на рис. 7-10,6.
Для сборки двух- и многорамных
магнитопроводов применяют плоские
шлифованные ножи, которые
устанавливают в поперечных
каналах магнитопровода (рис. 7-11
и 7-12). Сборка этих
магнитопроводов имеет свои особенности. На
рис. 7-11 показана оборка
двухрамного магнитопровода. Так как
центр тяжести стержня одной
рамы смещается от середины
опоры, он стремится опрокинуться
внутрь при сборке внутренней
рамы и наружу — при сборке
наружной. Поэтому необходимо
устанавливать вдоль стержней и
ярм с обеих сторон специальные
домкратные подставки для
создания дополнительной опоры
пластин широких пакетов. Иначе
неизбежно оседание краев широких
50
«ц
пластин. Сборку
магнитопровода начинают со сборки
внутренней рамы. Когда рама
(полностью собрана и
.проверена 'по размерам, для
образования нужного -канала между
рамами ставят 'вокруг рамы
вертикальные деревянные
планки на ярмовой части и
технологические упорные ножи
вдоль стержня. После укладки
всех пакетов наружной рамы
упорные ножи вынимают из
каналов. Деревянные планки
остаются в магнитопроводе и
обеспечивают канал между
рамами.
Для электрического
соединения обеих рам под две
электрокартонные 'пластины
кладут точно такие же пластины
из электротехнической стали
толщиной 0,5 мм. Ленту
заземления ставят только в
наружную раму.
После опрессовки стержней
и установки на них бандажей
(или стяжки их шпильками
в случае конструкции магнитопровода с
отверстиями) производят укладку верхних
ярмовых балок и опрессовку ярм. Для этого
снимают стержневые и устанавливают ярмовые
прессующие башмаки в соответствии со
схемой, определяемой технологической картой
сборки магнитопровода. Схема установки
ярмбвых башмаков в зависимости от
конструкции ярмовых балок определяется для
каждого типа магнитопровода отдельно. Усилие
прессовки стержней и ярм регулируют
изменением давления масла в силовых
гидроцилиндрах прессующей балки.
В опрессованном состоянии ярмовые балки
фиксируют путем подтягивания резьбовых
соединений прессующих устройств (стяжек,
полубандажей, плоских шпилек и т. п.). Перед
подъемом магнитопровод закрепляют к стенду
с помощью технологических захватов,
поднимают вместе со стендом в вертикальное
положение, снимают со стенда и устанавливают
на отделочную площадку. Выполнив отделоч*
ные работы, магнитопровод передают на
испытание.
7-4. СБОРКА МАГНИТОПРОВОДОВ
С ОТВЕРСТИЯМИ В АКТИВНОЙ СТАЛИ
Сборка магнитопроводов трансформаторов
I—II габаритов со стяжкой шпильками
представлена на рис. 7-13. Магнитопровод соби-
Рис. 7-13. Сборка магнитопроводов трансформаторов I—II габаритов.
а — общий вид сборочного стола; б — разрез верхней части стола, / — стойки, 2 —
рама, 3 — раздвижные швеллеры; 4 — полоса опорная; 5 — оправки; 6 — полка; 7 —
ящик, 8 — ярмовая балка; 9 — промежуточный швеллер-опора; 10 — пластины
магнитопровода; 11 — магнитопровод.
рают на сборочном столе сварной конструкции.
Две стойки 1, изготовленные из металлических
уголков, соединены стальной рамой 2. Сверху
поперек рамы установлены швеллеры 3 на
расстоянии, соответствующем длине ярмовых
балок 8. В верхних швеллерах имеется по
два овальных паза, в которые закладывают
две стальные полосы 4, служащие опорой для
сборочных оправок 5. По концам стальной
рамы установлены полки 6, на которые перед
сборкой раскладывают необходимое
количество пластин из электротехнической стали. Под
полками установлены выдвижные ящики 7 для
хранения инструмента и крепежных деталей.
План организации рабочего места сборки
магнитопроводов I—II габаритов представлен
на рис. 7-13. На верхние швеллеры
устанавливают верхнюю и нижнюю ярмовые балки
стороны НН с расстоянием между ними
согласно чертежу.
Между балками укладывают одну или две
подкладки для устранения провисания
пластин стержня во время сборки. На ярмовые
балки укладывают изоляцию (мосты) из
электрокартона.
В отверстия ярмовых балок вставляют
стальные оправки, удерживаемые полосами,
после чего приступают к шихтовке (укладке)
активной стали. Сначала кладут крайние
пластины, назначение которых — перекрыть
первые стыки, а затем укладывают первый пакет.
4*
51
«J f>)
Рис. 7*14. Проверка правильности укладки
пластин в магнитопроводе.
а — неправильное положение; б — правильное.
Шихтовку производят в два листа, однако для
трансформаторов малой мощности иногда
допускают шихтовку и в три листа. Укладку
активной стали выполняют согласно схеме,
указанной в чертеже. В процессе шихтовки
пластины подбивают (выравнивают) медными
бойками для устранения зазоров или
набегания (нахлеста) одной пластины на другую.
Правильность укладки пластин периодически
проверяют измерением по диагонали
расстояния между отверстиями (рис. 7-14). Толщину
каждого пакета проверяют штангенциркулем.
После сборки второго или третьего пакета
между пластинами кладут ленты заземления
и продолжают сборку остальных пакетов,
проверяя отсутствие перекосов (смещений)
верхних пакетов относительно нижних. После
проверки толщины активной стали всего магнито-
провода укладывают изоляцию, а на нее —
ярмовые балки стороны ВН. Далее
последовательно вынимают оправки и в отверстия
вставляют стяжные шпильки с
бумажно-бакелитовыми трубками и шайбами. На один
конец стяжной шпильки предварительно
навертывают и раскернивают гайку. На нижний
конец надевают последовательно
электрокартонную и стальную шайбы и навертывают
гайки, слегка стягивая магнитопровод. После
этого окончательно подбивают магнитопровод
и затягивают шпильки до номинального
размера ярма, начиная со средних отверстий, во
избежание образования волны между
балками. Шпильки, как правило, затягивают
гайковертом. К нижним ярмовым балкам
прикрепляют опорные планки. Собранный
магнитопровод зачаливают за верхнюю ярмовую
балку, поднимают мостовым краном в
вертикальное положение, снимают со стола и
ставят на пол. На» магнитопровод устанавливают
вертикальные стяжные шпильки, угольники и
подъемные кольца.
Сборка крупных магнитопроводов
принципиально похожа на сборку мелких, в отличие
от последних их собирают и кантуют на
специальных стендах-кантователях, предохраняю-
52
щих магнитопроводы от деформации и
повреждений. Стенд (рис. 7-15) состоит из двух
массивных сварных угольников 1,
скрепленных шпильками 2. В концы угольников
вварены подъемные проушины, в которых
закреплены валики 3. Стенд устанавливают длинной
стороной на пол. Рабочей частью является
длинная сторона, на которую поперек кладут
ярмовые балки 5, устанавливая их на
домкрате 6. Короткая сторона (вертикальная часть)
стенда служит для упора магнитопровода при
сборке и кантования, а также для крепления
подъемных проушин 3. Между ярмовыми
балками на стенд вначале укладывают два или
три поперечных швеллера, закрепляя их
технологическими скобами 8, а на них — два или
три (в зависимости от количества стержней
магнитопровода) швеллера 9 (рис. 7-15).
Верхняя полка швеллеров должна лежать
в одной плоскости с поверхностью изоляции
(моста), уложенной на ярмовые балки.
Между продольными швеллерами устанавливают
планки 10 для упора сборочных оправок 11.
Одновременно с настройкой стола
раскладывают пластины на подъемных стеллажах со
всех четырех его сторон. Уложив на ярмовые
балки изоляцию (мосты), проверяют
расстояние между балками и их параллельность,
после чего собирают первый слой пластин.
В отверстия вставляют такое количество
стальных технологических оправок, чтобы
в каждую пластину входило не менее двух.
Укладку производят по два (иногда по три)
листа в слое, соблюдая при этом порядок,
указанный в схеме шихтовки. В процессе
сборки пластины подбивают медными
бойками. В месте стыка зазоры должны быть
минимальными (до 1,5 мм), одинаковыми по
ширине листа, нахлест не допускается. Собрав
пакет, проверяют штангенциркулем его
толщину, добавляя или убавляя пластины до
размера по чертежу. Отсутствие перекоса пакетов
по ширине и длине проверяют угольником,
правильность расположения
магнитопровода — метром, измеряя по диагонали
расстояние между отверстиями.
Для лучшего охлаждения магнитопровода
в нескольких пакетах делают охлаждающие
каналы. По мере укладки пластин оправки
поднимают постепенно вверх. Фактическую
толщину пакетов измеряют штангенциркулем
после предварительной опрессовки стержня.
Медную ленту, заземляющую
магнитопровод, вставляют под первый пакет со стороны
НН на предварительно уложенную полоску
электрокартона. Последовательно вынимают
все оправки и в каждое отверстие вставляют
сверху прессующие шпильки с надетыми на
них бумажно-бакелитовыми трубками и шай-
бам-и, с предварительно
навернутыми и раскерненными -гайками-
С помощью гидравлического
пресса (или груза) производят
прессовку стержней магнитопровода.
На выступающие концы шпилек
снизу надевают шайбы,
навертывают гайки и затягивают их
гайковертом до чертежного размера.
Окончи© прессовку стержней,
на ярма укладывают изоляцию
(мосты), вставляют снизу в
отверстия ярмовые шпильки с
бумажно-бакелитовыми трубками,
шайбами и гайками,
устанавливают ярмовые балки и на
шпильку навертывают гайки.
С помощью гайковерта
закрепляют и опрессовывают ярма,
после чего окончательно
затягивают ярмовые шпильки. Перед
подъемом закрепляют собранный
магнитопровод на стенде, и с
помощью крана (или поворотного
механизма) поворачивают магни-
тапровод вместе со стендом на
угол 90°, ставят его в
вертикальное положение. Зачалив магнито-
провод, снимают его со стенда и
передают на отделку, а стенд
возвращают в горизонтальное положение и
готовят для сборки следующего магнитопровода.
Операция отделки магнитопроводов
является завершающей перед его предъявлением
.ОТК и проведением контрольных испытаний.
Перед проведением работ по отделке
магнитопровода его очищают от пыли продувкой
сжатым воздухом. Для предотвращения
попадания посторонних предметов в каналы между
пакетами нижнее ярмо укрывают чехлом. При
отделке устанавливают прессующие винты,
экраны, шунты и другие детали согласно
чертежу и технологической карте сборки
магнитопровода. При установке прессующих
винтов проверяют их свободный ход при
завинчивании вручную или при необходимости
ключом.
Согласно схеме заземления
магнитопровода устанавливают заземляющие шинки
рабочего и защитного заземлений, причем
контактные поверхности мест присоединений, кроме
контактов с активной сталью, должны быть
тщательно зачищены до металлического
блеска.
Все замковые пластины на деталях и
узлах, не подлежащих разборке при первой
сборке трансформатора и не подвергающихся
дополнительной подтяжке после сушки
активной части, должны быть застопорены.
Рис. 7-15. Стенд для сборки магнитопровода мощного трансформатора
(прессовка стержней шпильками).
а — общий вид; С — поперечный разрез одного стержня; / — рама сварная; 2—«
шпилька соединительная, 3 — валки для подъема; 4 — опорные болты; 5 — ярмо-
вая балка; 6 — домкрат винтовой; 7 — поперечные швеллеры; 8 — скоба для
крепления швеллеров; 9 — продслоные швеллеры; 10 — опорные планки под оправки;
И — оправки; 12 — стержень магнитопровода.
Следы масла на деталях из
электрокартона удаляют ветошью, смоченной бензином;
загрязненные места должны быть зачищены
стеклошкуркой. Места, имеющие повреждения
лакокрасочных покрытий, должны быть
обезжирены и подкрашены краской
соответствующего цвета и марки.
По окончании перечисленных работ
проводится контроль магнитопровода на
вертикальность с помощью отвеса. Отклонение от
вертикали не должно превышать 1,5 мм на 1 м
высоты.
С помощью мегомметра проверяют
состояние изоляции ярмовых балок, стержней,
шпилек, прессующих пластин, металлических
бандажей, других узлов и деталей, если
предусмотрена их изоляция от активной стали.
Обнаруженные замыкания должны быть
устранены.
После окончания всех работ магнитопро-
вод продувают сжатым воздухом, к нижней
ярмовой балке, как правило со стороны НН,
прикрепляют карту пооперационного обмера
магнитопровода с заполненными
соответствующими графами. На нижней ярмовой
балке со стороны НН наносят порядковый номер
магнитопровода и при необходимости номер
заводского заказа.
53
Окончательно проверяют внешний вид
магнитопровода, состояние окраски, правильность
заземления, правильность заполнения карты
пооперационной приемки, после чего готовый
магнитопровод предъявляют ОТК.
Контрольные вопросы
1. Какие основные требования предъявляют к
сборке магнитопровода?
2. На какие основные процессы можно разбить
технологию сборки магнитопровода?
3. Какое оборудование и инструмент применяют при
сборке магнитопроводов?
ГЛАВА ВОСЬМАЯ
ИСПЫТАНИЕ МАГНИТОПРОВОДОВ
В задачу испытаний входят как определение
качества изготовленного магнитопровода, так и тщательная
проверка соответствия основных характеристик
требованиям стандартов, технических условий и расчету.
Независимо от мощности трансформатора каждый
магнитопровод после сборки подвергается испытаниям,
чтобы исключить возможность передачи дефектного
магнитопровода на сборку трансформатора. Но задачи
испытания не ограничиваются только проверкой
качества изделия. В процессе производства могут быть
допущены нарушения и отступления от технологии и
чертежей, которые ухудшают эксплуатационные качества
трансформатора. Например, если в магнитопроводе не
доложена активная сталь, то это не исключает
возможность эксплуатации трансформатора, однако такое
отступление увеличивает потери в стали и
намагничивающий ток. Увеличение потерь влечет за собой
повышенный нагрев магнитопровода, процесс старения
масла и изоляции протекает более интенсивно, срок
службы трансформатора сокращается. Увеличение потерь и
намагничивающего тока приводит к снижению к. п. д.
трансформатора, излишней затрате электроэнергии и
повышению стоимости эксплуатации. ч
Соприкосновение прессующих металлических
деталей с пластинами электротехнической стали может
привести к образованию витка, замкнутого через активную
сталь, или замыканию нескольких пластин. Подобный
дефект приводит к увеличению потерь, а иногда
вызывает «пожар» в стали и аварийное отключение
работающего трансформатора.
Поэтому, помимо выявления явных дефектов, при
испытании следует также определять основные
характеристики, влияющие на качество и надежность
трансформатора.
В объем испытаний входят проверка изоляции
между ярмовыми балками и активной сталью;
испытание изоляции прессующих бандажей, стяжных шпилек,
накладок и других деталей от активной стали;
измерение сопротивления межлистовой изоляции в стержнях
и ярмах.
С?
Рис. 8-1. Схема испытания изоляции стяжных шпилек
магнитопровода.
1 —электротехническая сталь; 2 — стяжная шпилька; 3 —
стальная накладка (или ярмовая балка); 4 — бумажно-бакелитовая
трубка; 5 — испытательный трансформатор; 6 — лампа
накаливания; /—выключатель; 8— реостат (или ЛАТР).
Непосредственно электрическое соединение ярмовых
балок с активной сталью ярма практически произойти
не может: электрокартонные изоляционные прокладки 10
(см. рис. 4-2) надежно изолируют ярмовые балки от их
соприкосновения с активной сталью ярма; замыкание
их возможно лишь через стальные детали прессовки
ярма (шпильки, полубандажи, струбцины). Если хотя
бы одна такая деталь касается активной стали, то
крайние пластины ярма замыкаются через заземление на
ярмовые балки и стальные части, связывающие балки
между собой. Потери в стали при этом возрастают.
При прохождении тока по замкнутому контуру
возможно оплавление активных пластин в местах касания
стальных втулок и пожар в стали ярма.
Замыкание стальным бандажом или шпилькой
активной стали ярма приводит к возрастанию потерь
в изоляции. Контур токов проходит по периметру
сечения ярма. Замыкание крайних пластин активной
стали уменьшает сопротивление контура. В результате
постепенное развитие дефекта может привести к
значительным неполадкам в магнитопроводе.
В стержнях, как и в ярмах, замыкание одного
конца бандажа (шпильки) с активной сталью не
вызывает непосредственной опасности. При замыкании
бандажа с двух сторон крайние пластины будут
замкнуты и потери в магнитопроводе возрастут.
В многорамном магнитопроводе замыкание с
общей стальной накладкой металлических бандажей
(шпилек), расположенных в разных рамах, приведет к
созданию короткозамкнутого витка. В витке наведется
значительная э. д. с, и «пожар» в стали неизбежен.
Сопротивление изоляции стяжных бандажей или
шпилек, накладок и ярмовых балок проверяют
мегомметром напряжением 1 000—2 500 В Сопротивление
изоляции рекомендуется не ниже 10 МОм. Прочность
изоляции проверяется приложенным напряжением пере-
Рис. 8-2. Проверка сопротивления
межлистовой изоляции в пакетах стержня и ярма.
54
менного тока 2 000 В в течение 1 мин. Схема испытания
изоляции стяжных шпилек приведена на рис. 8-1.
Наиболее простым и эффективным способом
определения качества межлистовой изоляции является
метод измерения сопротивления изоляции. В однорамных
магнитопроводах измеряют полное сопротивление
межлистовой изоляции и сопротивление отдельных пакетов
и группы пакетов, разделенных каналами; у
многорамных определяют полное сопротивление каждой рамы,
сопротивление отдельных пакетов в каждой раме и
сопротивление между рамами.
Сопротивление изоляции измеряют методом
амперметра — вольтметра (рис. 8-2). Измерение производится
при постоянном токе от аккумуляторной батареи
напряжением б—12 В при токе 0,25—2,5 А. При измерении
медные электроды плотно вставляют между пластинами
активной стали на глубину 35—40 мм. Межлистовую
изоляцию при этом не зачищают. Производят измерение
сопротивления каждого пакета и всего магнитопровода,
регулируя ток реостатом Для уменьшения падения
напряжения в проводах вольтметр подключают
непосредственно на медные электроды.
Результаты измерений должны соответствовать
следующим требованиям:
1. Полное сопротивление изоляции магнитопровода
не должно быть меньше:
Трансформаторы однофазные до 40 000 кВ-А . . . 1,1 Ом
„ свыше 40 000 кВ-А . . .0,8 Ом
трехфазные до 32 000 кВ- А на 35 кВ 1,6 Ом
до 16 000 кВ-А на 110 кВ 1,2 0м
2. Сопротивления изоляции симметричных пакетов
не должны различаться более чем в 1,5 раза.
3. Сумма измеренных сопротивлений отдельных
пакетов не должна отличаться от измеренного полного
сопротивления более чем на ±3%.
4. Сопротивление изоляции, измеренное между
двумя рамами, не должно отличаться от суммы полных
сопротивлений обеих рам более чем на ±3%.
Контрольные вопросы
1. Каким видам испытаний подвергается
собранный магнитопровод?
2. Какие меры безопасности предусматриваются при
сборке и испытаниях магнитопровода?
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИОННЫХ
ДЕТАЛЕЙ
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В ТРАНСФОРМАТОРОСТРОЕНИИ
9-1. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
НА ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Основное назначение электроизоляционных
материалов — надежно изолировать токоведущие части
трансформатора между собой и от заземленных частей,
для чего эти материалы должны обладать определен-
ными свойствами. Наиболее важными из них являются:
электрическая прочность, диэлектрические потери,
диэлектрическая проницаемость, электропроводность,
гигроскопичность, механическая прочность и нагревостой-
кость [Л. 8 и 13].
Электрическая прочность. Каждый диэлектрик,
находясь в электрическом поле, теряет изоляционные
свойства, если напряженность поля превысит некоторое
критическое для данного диэлектрика значение. Это
явление называется пробоем диэлектрика или нарушением
его электрической прочности. Величина напряжения,
при котором происходит пробой диэлектрика,
называется пробивным, а соответствующее значение
напряженности ,поля — электрической прочностью диэлектрика.
Свойство электроизоляционного материала
выдерживать высокое напряжение количественно выражается
пробивным напряжением, отнесенным -к единице
толщины диэлектрика:
?пр = Un^lh,
где ?Пр — электрическая прочность диэлектрика, кВ/мм;
?/пр—пробивное напряжение, кВ; h — толщина
электроизоляционного материала, мм.
Электрическая прочность является одной из
главных характеристик изоляционного материала и
определяет возможность его применения в устройствах
высокого напряжения. Она зависит от его
предварительной обработки, температуры, влажности и других
факторов. Материалы, применяемые в трансформаторах,
в зависимости от места их установки и назначения
имеют электрическую прочность при 20 °С от 5 до
90 кВ/мм.
Диэлектрические потери. Диэлектрическими
потерями называют потери энергии, возникающие в толще
электроизоляционного материала
(диэлектрика),находящегося в переменном электрическом поле. Вызываемое
потерями нагревание приводит к старению материала
(ухудшению изолирующих свойств). Диэлектрические
потери принято оценивать величиной тангенса угла
диэлектрических потерь tg б. Величина tg б определяет
мощность, теряемую в диэлектрике, и зависит от
температуры диэлектрика и частоты приложенного
напряжения. Чем больше tg б, тем больше диэлектрические
потери, т. е. нагрев диэлектрика и его старение.
Диэлектрическая проницаемость. Под действием
приложенного напряжения в диэлектрике возникает
электрическое поле, вызывающее его поляризацию. Для
характеристики способности диэлектриков
поляризоваться служит величина, называемая диэлектрической
проницаемостью изоляции. Величина диэлектрической
проницаемости е зависит от температуры диэлектрика
и частоты приложенного переменного напряжения.
Применяемые в трансформаторах
электроизоляционные материалы имеют относительную диэлектрическую
проницаемость в пределах 2—8 при 20 °С и частоте
50 Гц. При выборе изоляционных материалов,
работающих совместно, необходимо стремиться к тому, чтобы
соотношение диэлектрических проницаемостей
обеспечивало распределение напряженностей в
последовательно включенных диэлектриках соответственно их
прочности.
Электропроводность. Электроизоляционные
материалы обладают малой электропроводностью. Способность
диэлектрика проводить ток характеризуется его
удельным объемом и поверхностным электрическим
сопротивлением. Чем больше удельное объемное и
поверхностное сопротивления диэлектрика, тем выше его
качество.
При изготовлении трансформаторов качество
изоляции проверяют приложением повышенного напряжения.
При этом в изоляции возникает, хотя и очень малый,
электрический ток, называемый током утечки или током
проводимости. Его величина зависит от электрического
сопротивления изоляции трансформатора ЯИ3.
Величина сопротивления изоляции зависит от температуры,
наличия влаги и загрязнений.
Повышения температуры и увлажненности резко
понижают электрическое сопротивление изоляционного
материала, увеличивают ток утечки и снижают
качество изоляции. Большинство изоляционных материалов,
применяемых в трансформаторах, обладает
значительной гигроскопичностью, поэтому после изготовления
трансформаторы подвергают тщательной сушке
(удалению влаги из материала), в результате которой
сопротивление их изоляции резко повышается.
56
Нагревостойкость. Различные материалы,
применяемые в трансформаторостроении, по-разному реагируют
на высокие температуры. Раньше всего при работе
трансформатора разрушается его изоляция и в первую
очередь — бумажная. Поэтому часто срок службы
трансформатора определяется сроком службы той части
его изоляции, которая подвергается наибольшему
нагреву.
Все электроизоляционные материалы разделяют по
их нагревостойкости на классы (ГОСТ 8865-70). Для
каждого класса изоляции установлена предельно
допустимая температура нагрева, при которой материал
может длительно работать. Большинство изоляционных
материалов, применяемых в трансформаторах,
относится к классу А, предельная длительно допустимая
температура которого составляет 105 °С. К ним относятся
волокнистые электроизоляционные материалы из
целлюлозы или шелка, пропитанные или погруженные в
жидкий диэлектрик, изоляция эмалированных проводов на
основе масляных или полиамидных лаков, полиамидные
пленки, а также дерево и древесные слоистые пластики.
Пропитывающими веществами для изоляции класса А
обычно являются трансформаторное масло, масляные
лаки, битумные составы с температурой размягчения
не ниже 105 °С и другие вещества соответствующей
нагревостойкости.
В современных силовых трансформаторах
применяется твердая изоляция в сочетании с
электроизоляционным (нефтяиььм) маслом. Жидкие диэлектрики,
т. е. минеральное трансформаторное масло или
синтетические жидкости (совтол 10), кроме изоляции,
служат также охлаждающей средой.
В качестве основной твердой изоляции масляных
трансформаторов в настоящее время применяют
волокнистые материалы из целлюлозы. К ним относятся
электрокартоны и бумаги.
Электрокартоны. Особенность конструкции
трансформаторов, механические и электрические воздействия,
имеющие место при их работе, приводят к
необходимости применять в трансформаторах
электроизоляционный картон с различными характеристиками. Так, для
цилиндров главной изоляции трансформаторов и
изоляционных перегородок нужен мягкий картон. Он должен
быть эластичен, иметь повышенную масловпитываемость
и минимальную усадку по длине при высокой
механической прочности на разрыв. Основными электрическими
характеристиками мягкого электрокартона должны
быть его стойкость к поверхностному разряду и
высокая электрическая прочность на пробой по толщине.
Для элементов продольной изоляции —
дистанционных прокладок ярмовой и уравнительной изоляции —
нужен твердый картон, хорошо работающий на сжатие.
Он должен иметь минимальную усадку по толщине,
улучшенную механическую прочность на сжатие и
хорошо обрабатываться методом вырубки (штамповки)
и резания. Кроме электрокартонов, обрабатываемых
методом резки и штамповки, нужно иметь картон
специальных марок для изготовления деталей сложной
конфигурации методом горячей формовки на прессах
или вытяжки в пресс-формах с предварительным
увлажнением заготовки.
Электроизоляционный картон, выпускаемый
промышленностью, изготовляется в соответствии с ГОСТ 4194-68
разных марок и толщин:
Марка картона А и В Б Г
Толщина, мм 2,0; 2,5; 3,0 1,0; 1,5; 2,0; 0,5; 1,0; 1,5;
2,5; 3,0; 4,0; 2,0; 2,5; 3,0
5,0; 6,0
Картон выпускается в листах размером:
при толщине листа 1,0 мм: марки Б—3 000X4 000;
3 000X2 000; 1500x1000 и 1000X1000; марки Г-350Х
XI 100; 350X1000; 850x950;
при толщине листа более 1,0 мм: марок А и В—
3 000X4 000; 3 000X2 000; 1500X1000 и 1000X1000;
марки Б —3 000X4 000; 3 000X2 000; 1500X1000 и
1000X1000; марки Г—1 850X3 850; 1650X3800; 850Х
XI 100; 850X1 000 и 850X950.
Картон марки Г толщиной 0,5 мм выпускается
в рулонах шириной не менее 980 мм.
Картон марки А — эластичный, гибкий, с высокой
стойкостью к действию поверхностных разрядов в
масле. Этот картон предназначен для изготовления деталей
главной изоляции высоковольтных масляных
трансформаторов с напряжением до 1 200 кВ включительно.
Картон марки Б — средней объемной массы с
повышенными электрическими характеристиками, приме-
няется для изготовления деталей главной изоляции
масляных трансформаторов напряжением до 220 кВ
включительно.
Картон марки В — твердый, с малой сжимаемостью
под давлением, высокой электрической прочностью
(перпендикулярно к поверхности), используется для
изготовления деталей продольной изоляции
трансформаторов.
Картон марки Г — средней объемной массы с
повышенным сопротивлением расслаиванию, применяется
как основа для получения склеенного картона и
изготовления изоляционных деталей масляных
трансформаторов.
Электроизоляционные бумаги и ткани.
Изоляционные бумаги .применяются в трансформаторах в качестве
витковой изоляции обмоточного провода, дополнительной
катушечной изоляции и в виде лент различной ширины.
Наиболее важной характеристикой изоляционных
бумаг (кроме диэлектрической проницаемости, угла
диэлектрических потерь и электрической прочности)
является стойкость бумаг к старению под воздействием
температуры, электрического поля, влаги, кислорода и
каталитического воздействия металлов и масел. В
мировой практике применяются изоляционные бумаги и.
картон, характеристики которых улучшены путем
специальной обработки (ацетилирование и цианэтилирова-
ние), что позволяет повысить температуру на
поверхности проводникового материала на 15—20 °С против
допускаемой для обычной кабельной бумаги.
Кабельная бумага (ГОСТ 645-67) вырабатывается
из сульфатной целлюлозы натурального цвета
следующих марок: К-080, К-120, К-170, толщиной
соответственно 0,08; 0,12 и 0,17 мм и КВУ (уплотнена) толщиной
0,08 мм; она поставляется в рулонах шириной 500; 650"
и 750 мм.
Кабельную бумагу пропитывают трансформаторным-
маслом, что придает ей малую пористость и большую
плотность и повышает ее электрическую прочность.
Электрическая прочность кабельной бумаги в воздухе
составляет 6—9 кВ/мм, а после пропитки в сухом
трансформаторном масле в зависимости от толщины 70—
90 кВ/мм. Диэлектрическая проницаемость сухой бумаги
равна 2,2—2,7, объемная масса 0,8 г/см3. Она обладает
достаточно высокой маслостойкостью при работе в
горячем трансформаторном масле. Благодаря высокой:
электрической и достаточной механической прочности
ее применяют как изоляцию между слоями обмоток
трансформаторов и для изолирования концов обмоток
и отводов.
Телефонная бумага (ГОСТ 3553-60) изготовляется*
из сульфатной целлюлозы натурального цвета марок
КТ-04 и КТ-05 толщиной соответственно 0,04 и 0,05 мм.
Бумага выпускается в рулонах шириной 500 мм.
Механические свойства телефонной бумаги ниже, чем
кабельной. Ее применяют для витковой изоляции и между
слоями обмоток трансформаторов.
Крепированная электроизоляционная бумага (ГОСТ
13078-67) изготовляется из сульфатной целлюлозы с на-
57
несенными на нее поперечными линиями крепа.
Благодаря поперечному крепу (гофрировке) она дает
удлинение до 50% при натяжении. Поставляется в рулонах
шириной 500 мм. Толщина бумаги 0,5 мм, а в
разглаженном состоянии 0,17 мм. Плотность бумаги
0,82 кг/дм3. По своим электрическим свойствам она
несколько уступает кабельной.
Для изолирования бумагу нарезают лентами
шириной от 20 до 40 мм в направлении поперек крепа
Благодаря высокой электрической прочности, масло-
стойкости, эластичности и хорошему вытягиванию кре-
пированная бумага успешно применяется для
изолирования отводов, мест соединений и изгибов вместо лако-
ткани.
Лакоткань электроизоляционная (ГОСТ 2214-70)
представляет собой ткань, пропитанную
электроизоляционным лаком, изготовляется в рулонах шириной 700—
1 000 мм. Хлопчатобумажная или шелковая ткань пбрг-
печивает значительную механическую прочность, а
лаковая пленка — высокую электрическую прочность По на-
гревостойкости лакоткани относятся к классу А.
Лакоткань применяется в # виде лент шириной 20—40 мм,
разрезается на ленты по диагонали (под углом 45°).
Такая резка дает максимальное удлинение ленты при
растяжении (до 30%), а это обеспечивает выполнение
наиболее плотной изолировки. Лакоткани разделяют на
черные и цветные (желтые) в зависимости от рода
пропитывающего лака.
ЛХСМ — лакоткань .хлопчатобумажная,
пропитанная в светлом лаке, маслостойкая, толщиной 0,17; 0,2
и 0,24 мм. Плотность 1,1 кг/дм3; электрическая
прочность около 60 кВ/мм, применяется для изоляции
концов обмоток и отводов масляных трансформаторов.
ЛШСС — лакоткань шелковая, пропитанная в
светлом лаке, специальная, толщиной 0,04—0,06 и 0,1—
0,15 мм, применяется для изолирования концав обмоток
и отводов масляных трансформаторов.
Ленты хлопчатобумажные (ГОСТ 5414-63),
применяемые в трансформаторостроении, имеют следующие
переплетения: саржевое (киперная) и полотняное
(тафтяная). В саржевом переплетении перекрытия нитей
идут в виде наклонных узких полосок при одинаковой
основной и уточной плотности под углом 45°,
вследствие чего в ткани образуются диагональные рубчики.
В полотняном переплетении перекрытия нитей идут под
углом 90° при одинаковой основной и уточной плотности.
В масляных трансформаторах применяют тафтяную
ленту толщиной 0,25 мм, шириной 10—50 мм и кипер-
ную толщиной 0,45 и шириной 10—60 мм. Ленты
поставляют в рулонах, длина,ленты в рулоне 50 м.
Хлопчатобумажные ленты имеют большую
механическую прочность, поэтому их применяют для
механического крепления вили защиты основной изоляции —
силовых бандажей, для покрытия поверх основной
изоляции катушек, отводов и мест соединений.
Электроизоляционные лаки в зависимости от
назначения разделяются на пропиточные, покровные и
клеящие; они изготовляются как воздушной, так и
печной сушки
Наиболее широкое применение при изготовлении
обмоток и изоляции масляных трансформаторов имеют
лаки:
Лак ГФ-95 (ГОСТ 8018-70) масляно-глифталевый,
электроизоляционный, пропиточный, печной сушки.
Пленка лака светлая, твердая, обладает высокой мас-
лостойкостью. Длительно сохраняет свою эластичность
в процессе теплового старения. Электрическая прочность
пленки лака при 20 °С—70 кВ/мм, при 90 °С—30 кВ/мм,
а после действия воды в течение 24 ч—20 кВ/мм. Лак
применяется для пропитки обмоток масляных
трансформаторов и обеспечивает высокую механическую
прочность обмоток. Время перехода лака в нерастворимое
состояние 18 ч.
Для ускорения процесса запекания в глифталево-
масляные лаки часто вводится меламино-формальдегид-
ная смола, при этом время запекания лака
сокращается до 8—10 ч. Такой лак называют меламино-формаль-
дегидным (МЛ-92). Растворителями глифталево-масля-
ных лаков служат бензин, бензол, толуол.
Бакелитовый лак (ГОСТ 901-56) —раствор феноло-
или крезолоформальдегидной смолы в спирте. Высыхает
на воздухе, но требует запекания для перевода в
нерастворимое состояние. Во избежание образования
пузырей перед печной сушкой необходимы хорошая
воздушная сушка и постепенное повышение температуры
[Л 13] Применяется в производстве трансформаторов
для склейки электрокартонных деталей.
9-2. ОБОРУДОВАНИЕ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ЦЕХОВ
Изоляционные цехи трансформаторных
заводов оборудованы самыми различными
станками и машинами, которые предназначены
для выполнения определенной
технологической операции. Рассмотрим основное
оборудование производства изоляции из
электрокартона.
Гильотинные ножницы. Для резки
электрокартона и листовых изоляционных
материалов широко применяют стандартное
оборудование — гильотинные и ручные ножницы с
различными характеристиками. Для резки
картона применяют более легкие и быстроходные
типы ножниц. Прижимные линейки должны
надежно удерживать картон от защемления
его между ножами. Ножи должны иметь угол
заострения 80—85° и устанавливаться с
минимальным зазором. Принцип действия и
устройство гильотинных ножниц описаны в гл. 6.
Многие заводы усовершенствовали
конструкцию гильотинных ножниц, механизировав и
автоматизировав подачу, улучшив настройку
упоров и т. п.
Вибрационные ножницы. Вырезку
различных фигурных деталей главной изоляции
производят на вибрационных ножницах (рис. 9-1).
На станине 1 установлен электропривод с
редуктором 2. Эксцентриковый вал 3, вращаясь,
заставляет пластину 6 с закрепленным на ней
нижним ножом 5 совершать колебательное
движение. Нож, перемещаясь относительно
верхнего неподвижного ножа 4, режет картон.
Роликовые (дисковые) круговые ножницы.
Вырезку дисков, шайб, полушайб производят
на круговых ножницах различной
конструкции. На круговых ножницах обычной
конструкции, имеющих одну пару ножей, вначале
вырезают диск по размеру наружного
диаметра шайбы. Перестроив ножи в соответствии
с размером внутреннего диаметра шайбы,
вырезают внутренний контур шайбы. Станок-
полуавтомат (рис. 9-2) вырезает шайбу за
одну установку заготовки. На станине 10
установлены две С-образные рамы 5 с дисковыми
58
А-А
Рис. 9-1. Вибрационные ножницы.
/ — стгника; 2 — редуктор, 3 — эксцентриковый вал, 4 —
верхний (неподвижный) нож; 5 — нижний (подвижный) нож, 6 —
пластина.
ножами, представляющие собой двое
одинаковых круговых ножниц. Между ножами
установлен центр 8, фиксирующий положение
заготовки во время вырезания шайбы. Общий
привод вращения ножей расположен в
станине. Настройка станка (на заданный размер
шайбы) производится двумя
электроприводами 1 путем перемещения рам с ножами
относительно неподвижного центра 8.
Последовательное включение пневматических
цилиндров 7 производится автоматически после
нажатия на педаль 2.
Бумагорезательная машина, рабочая часть
которой показана на рис. 9-3, предназначена
для разрезания стандартных рулонов
кабельной, телефонной и крепированной бумаги на
рулоны нужной ширины. В станине, представ-
Рис. 9-2. Роликовые ножницы.
/ — электрогривод передвижения верхней рамы, 2 — ножная
педаль включения станка; 3 — кнопки включения
электродвигателя 4 — стол; 5 — верхние рамы; 6 — ножи 7 — пневмоцилиндры
(первой и второй пар ножей); 5— центр с пневмоприжимом; 9 —
центр вращаюшийся; W — станина, // — штурвал.
Рис. у-5. Бумагорезательная машина.
/ — станина, 2 — разглаживающие палики, 3 — натяжной вал,
4 — верхний вал с ножами, 5 — дистанционные кольца, 6 —
противовес.
ляющей две плоские плиты, смонтированы
натяжные, подающие и выравнивающие
валики. Разрезаемый рулон бумаги
устанавливается в центрах. Полотно бумаги
пропускается между системой валов и закрепляется на
разжимной оправке. Перед оправкой
установлены два вала 4 с закрепленными на них
дисковыми ножами, которые при прохождении
Рис. 9-4. Штамповка дистанционных прокладок на
эксцентриковом прессе.
/ — маховик. 2 — эксцентрик; 3 — фрикционная муфта;
4 — кривошипный вал; 5 — болт регулирования величины
хода; 6 — ползун; 7 — кнопки управления, 8—штамп»; 9 —
плита; 10 — лист электрокартона, // — комплект реек
с дистанционными прокладками.
59
' '-л 'j-~ -*V ;f^W^'C??§*
Рис. 9-5. Гидравлический этажерочный пресс.
/ — передвижные прессующие плиты (с паровым обогревом); 2 —
верхняя траверса; 3 — паропровод; 4 — колонны пресса, 5 —
упоры для плит, 6 — стойка
между ними бумаги режут ее на ленты
нужной ширины. Специальные механизмы
обеспечивают постоянную скорость резания и
плотность намотки рулонов. Разжимная оправка
облегчает съем с нее нарезанных рулонов
бумаги.
Эксцентриковые пресса. Штамповку
дистанционных и других прокладок и шайб
производят <на эксцентриковых прессах, как
показано на рис. 9-4. Усилие для вырубки деталей
обеспечивается накопленной кинетической
энергией тяжелого маховика 1, который
свободно сидит на валу и непрерывно приводится
в движение от электродвигателя через
зубчатую передачу. Для получения рабочего хода
пресса необходимо произвести сцепление
маховика с эксцентриком 2 с помощью
фрикционной муфты путем нажатия педали. После
рассоединения эксцентрикового вала с
маховиком ползун 6 пресса должен оставаться
в верхнем положении. Однако инерция
движущихся частей заставляет вал продолжать
вращаться, вследствие чего может последовать
второй удар штампа. Для поглощения
инерции подвижных частей пресс снабжается
тормозом, который затормаживает вал после
отключения фрикционной муфты. Пресс может
работать как на одиночных ударах, так и на
самоходе.
Лакировальные машины. Конструкция
лакировальных машин, применяемых для
нанесения лака на листы и заготовки из.
электрокартона, проста. Лакирующее устройство
состоит из ванны с лаком и трех приводных
валов, расположенных один над другим. Нижний
валик частично погружен в лак и при
вращении передает его на верхние валы. Пропуская
лист между двумя валиками, производят
лакирование электрокартона. Для вытяжки
паров растворителя предусмотрена вытяжная
вентиляция.
Гидравлический этажерочный пресс.
Прессование и запекание клееной изоляции из
электрокартона производят обычно на
гидравлических прессах этажерочного типа с
большим усилием запрессовки. На рис. 9-5
показана верхняя часть такого пресса модели
П-795. Верхняя 2 и нижняя траверсы
закреплены на четырех колоннах 4. В нижнюю
траверсу вмонтированы четыре рабочих
гидроцилиндра, на плунжеры которых опирается
нижний стол. Между столом и верхней
траверсой расположены пять прессующих плит 1>
которые обогреваются паром, -поступающим
по шарнирному трубопроводу 3. Детали
одинаковой толщины укладывают на прессующие
•плиты, которые в исходном положении
удерживаются четырьмя ступенчатыми
упорами 5. Под давлением рабочих цилиндров стол
поднимает прессующие плиты и опрессовы-
вает изделия. Усилие цилиндров должно
обеспечить удельное давление на прессуемых
изделиях при полностью загруженных плитах
не менее 400 Н D0 кгс/см2). Давление в
гидросистеме создается насосами модели Н-401>
работающими на минеральном масле.
Изменение усилия пресса 3 500x104 Н C 500 тс)
достигается регулированием
предохранительного клапана. В пульте управления
смонтированы приборы, которые контролируют режимы
прессования.
Техническая характеристика пресса П-795:
Максимальное усилие (тс) 3 500
Ход, мм 1 200
Размер плит, мм 3 200X3 200
Толщина плит, мм 100
Расстояние между плитами, мм . I . 200
Рабочее давление при выдержке, Па
(кгс/см2) 200- 10б BС0)
Время выдержки при высоком
давлении, ч 0,8—4
Температура плит пресса, °С . . . . 130—150
Нагрев плит паром, давление пара,
Па (кгс/см2) C—8). 10е C—8)
Скорость смыкания плит, мм/с ... 5
Скорость размыкания плит, мм/с ... 5
Высота стола над уровнем пола, мм . 1 000
Циркульные пилы. Для изготовления
деталей из электрокартона и слоистых пластиков
широко применяют циркульные пилы. В
изоляционном производстве обычно применяют
пилы, у которых вал не перемещается, а резка
осуществляется подачей изделия на пилу.
Вал шпинделя установлен на подшипниках
под рабочим столом. В столе имеется прорезь,
через которую проходит часть диска пилы.
60
Рис. 9-6. Циркульная пила.
/¦—стол; 2 — пила; 3 — направляющие салазки, 4 — кронштейн,
5 —линейка с упором, 6 — пневмоцилиндр; 7 — защитный
прозрачный щиток; 8 — рукоятка перемещения приспособления при
резке детали; 9 — прижимный шток с прорезью для пилы, 10 —
подвижная плита
На рис. 9-6 показана модернизированная
циркульная пила с безопасным зажимным
приспособлением. На столе / укреплены
салазки 3, по которым передвигается плита 10
с закрепленным на ней кронштейном 4. На
кронштейне установлен пневмоцилиндр 6,
в который по гибким шлангам подается
сжатый ноздух. Шток 9 пневматического цилиндра
с нажимной пятой имеет прорезь для прохода
пилы 2.
К линейке с Т-образным пазом крепится
передвижной упор. Для съема и установки
деталей плита отводится за рукоятку 8 из зоны
fe
Рис 9-7. Фрезерный станок.
/ — фреза; 2 и 3 — прижимные и ведущие ролики; 4 — стол; 5 ¦
кольцо электрокартонное, 6 — пневматический цилиндр.
Рис. 9-8. Радиально-сверлильный станок.
/ — основание шаблона, 2 — деревянная подкладка; 3 —
фиксатор положения прокладок; 4 — нижний ряд прокладок, 5 —
электрокартонная полушайба ярмовой изоляции, 6 — шпиндель
радиально-сверлильного станка с ограничителем хода сверла,
7 —траверса сверлильного станка; 8 — рукоятка штурвала
подачи шпинделя, 9 — рукоятка передвижения суппорта.
резания. Щиток 7 из оргстекла надёжно
защищает рабочего от случайных осколков.
Фрезерные станки. Механическая
обработка изоляционных деталей из электрокартона и
слоистых пластиков производите^ как на
обычных горизонтальных и вертикальных
фрезерных станках, так и на специальных. На
рис. 9-7 показана рабочая часть фрезерного
станка для обработки колец 5 из
электрокартона по наружному и внутреннему контурам.
Под столом 4 станка расположена ( фрезерная
головка, на шпинделе которой закрепляют
фрезу /. В столе имеется паз, в котором фреза
может перемещаться в радиальном
направлении относительно обрабатываемого изделия.
Два ведущих зубчатых ролика 3 вращаются
с постоянной частотой механизма,
расположенного также под столом. Пневматические
цилиндры 6 через нажимные ролики 2
прижимают обрабатываемое кольцо к ведущим
роликам, чем обеспечивают круговою подачу.
Фреза подводится к наружной или [внутренней
поверхности кольца. |
Радиально-сверлильные станки. \ Для
сверления отверстий в изоляционных деталях
применяют радиально-сверлильные станки, как
стандартные, так и специального назначения.
При изготовлении деталей главной изоляции
(ярмовой, уравнительной, перегородок и пр.)
трансформаторов IV—VI габаритов длина
траверсы стандартных радиальных станков
часто оказывается недостаточной, и| ее
заменяют другой, более длинной. На рис. 0-8
показана сборка клепаной изоляции, в которой
сверление отверстий выполняют на |радиально-
сверлильном станке. На консольной траверсе
7 расположен суппорт со шпинделем 6.
Передвижение суппорта по траверсе
осуществляется с помощью рукоятки 9, а подача шпинделя
производится штурвалом. В отдельных случа-
61
ях вместо жесткой траверсы на колонке
устанавливают шарнирный кронштейн, состоящий
из нескольких звеньев. К краю последнего
звена прикреплена сверлильная головка.
Такая конструкция позволяет более быстро
подводить сверло в требуемое место.
Станки для зачистки заусенцев. Для
зачистки заусенцев на изоляционных деталях
после их обработки применяют ленточно-
шлифовальные станки. По концам станины
сварной конструкции установлены два шкива
шириной 400 мм, один из которых приводной,
а другой натяжной. Полотно стеклянной
шлифующей шкурки соединено в бесконечную
ленту и надето на шкивы. Верхняя ветвь
ленты при вращении шкивов скользит по
гладкой поверхности стола станины. Прижимая
10-1. ОСНОВНЫЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ДЕТАЛИ
И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
В зависимости от мощности, класса и
принятого испытательного напряжения
промышленной частоты, схемы соединения обмоток
и способа регулирования напряжения, а также
от многих специфических особенностей
конструкции трансформатора строение его
главной изоляции выполняется различно [Л. 3, 6
и 40]. Здесь рассматриваются только типовые
конструктивные элементы изоляции на
примере трансформатора 35 «В мощностью
1600 кВ-А (рис. 10-1,а). Рассмотрим вначале
основные детали обмотки: цилиндр 5, 7; рейки,
дистанционные прокладки, шайбы, опорные
кольца.
Основное назначение цилиндра — создание
изоляции между двумя катушками,
насаженными одна на другую, или между катушкой
и сталью магнитопровода, когда данная
катушка является первой от стержня.
Цилиндр может быть жесткий, бумажно-
бакелитовый, являющийся как бы каркасом
обмотки, или так называемый мягкий, из
листов электроизоляционного картона, которые
наматываются на стержень или на
насаженную обмотку в процессе сборки
трансформатора.
Рейки 13, 15 имеют двойное назначение:
они создают вертикальные каналы между
цилиндром и витками обмотки и держат
дистанционные прокладки 16. В соответствии
с этим они имеют вид, изображенный на
рис. 10-2,6. Ширины рейки A8 мм) и
верхней части ее B5 мм) постоянны для большин-
62
детали острыми кромками к полотну, удаляют
заусенцы.
Станки для механической обработки
электрокартона: фрезерные, сверлильные,
пилы, шлифовальные — должны быть
оборудованы эффективной вытяжной вентиляцией,
отсасывающей из зоны резания пыль и стружку.
Станки должны также иметь защитные
устройства, исключающие несчастные случаи.
Контрольные вопросы
1. Какие технические требования предъявляются
к электроизоляционным материалам, применяемым
в трансформаторостроении?
2. Какие электроизоляционные материалы
применяются при изготовлении трансформаторов?
3. Назовите основное оборудование и инструменты,
применяемые при изготовлении изоляции
трансформатора.
ства обмоток. Толщина и длина рейки
изменяются, причем толщина зависит от размера
вертикального канала, а длина — от высоты
обмотки.
Дистанционные прокладки 16 (рис. 10-1)
служат для создания горизонтальных каналов
между витками или катушками обмотки,
представляя собой ту опорную поверхность,
через которую передаются все осевые усилия,
действующие в обмотке во время работы
трансформатора. Дистанционные прокладки
несут, таким образом, большую механическую
нагрузку. Это заставляет отнести их к
разряду наиболее ответственных деталей обмотки,
требующих определенной тщательности и
аккуратности как в процессе их изготовления,
так и при их установке в обмотке.
Горизонтальнее каналы между катушками,
по конструктивным соображениям или по
соображениям электрической прочности, бывают
нескольких размеров и выполняются из
существующих толщин электрокартона, обычно
2; 2,5 или 5 мм. Длина прокладок зависит от
радиального размера обмотки. На рис. 10-2
показаны различные формы прокладок.
Широко 'применяют прокладки со скругленными
углами («рис. 10-2,а). Скругление углов
прокладок внутренней обмотки позволяет более
плотно насадить (или намотать)
расположенный снаружи цилиндр соседней обмотки и
повышает электрическую прочность
изоляционной конструкции. Широко применяют
дистанционные прокладки с двумя пазами,
показанные на рис. 10-2,а, позволяющие
выполнить дополнительное крепление прокладок
наружными рейками («прошивку» обмоток).
ГЛАВА ДЕСЯТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
Шайбы применяют в обмотке как детали Опорные кольца 11 и 14 (рис. 10-1,а) уста-
концевой изоляции или вместо 'прокладок навливаются на,обоих концах катушки и слу-
между катушками. На рис. 10-1,а каналы жат в качестве опорной изоляции,
между катушками чередуются с шайбами из Характерными элементами главной изоля-
электрокартона 17, которые для облегчения их ции трансформатора являются ярмовая иурав-
установки при намотке делаются разрезными, нительная изоляции.
Рис. 10-1. Строение изоляции и обмоток трехфазных трансформаторов.
а — 35 кВ- / и 2— деревянные стержни крепления, 3 — магнитопровод; 4 — скругленная деревянная планка расклинивания; 5 —
бумажно-бакелитовый цилиндр обмотки НН; 6 — непрерывная обмотка НН; 7 — бумажно-бакелитовый цилиндр обмотки ВН:
8 — непрерывная обмотка ВН; 9 — междуфазная перегородка; Ю — щиток, закрывающий ярмо; // — опорные кольца
обмотки ВН; 12 — ярмовая изоляция; 13 — рейка обмотки ВН; 14 — опорные кольца обмотки НН; 15 — рейка обмотки НН; 16 —
прокладка обмотки ВН; 17 — электрокартонная шайба; 18 — вертикальная стальная шпилька, изолированная бумажно-бакелитовой
трубкой; 19 — ярмовая балка; 20 — уравнительная изоляция; 21—22 — изолированный отвод (конец) обмотки; б— ПО кВ: / —
ярмовая изоляция; 2 — шайба с П-образными подкладками; 3 — нижний барьер; 4 — обмотка НН; 5 — угловые шайбы; 6 — рейка
обмотки ВН; 7 —обмотка ВН; 8 — электрокартонные цилиндры обмотки ВН; 9 — планка из электрокартона; 10 — емкостное
кольцо обмотки ВН; // — междуфазная перегородка; 12 — обмотка ВН другой фазы; 13 — шайба с приклепанными подкладками;
14 — стальное нажимное кольцо.
63
Рис. 10-2. Изоляционные
детали из листового
электрокартона.
а — дистанционные проклад-
коробка; в — щи-
Ярмовая изоляция изолирует обмотки от
ярм магнитопровода. Ярмовая изоляция
трансформаторов 10—110 кВ представляет
собой обычно шайбу из электрокартона
толщиной 2—3 мм с приклепанными или
приклеенными к ней с обеих сторон прокладками.
Прокладки образуют каналы для охлаждения
ярма и прохода масла к обмоткам.
Необходимая толщина прокладок (размер канала) тем
больше, чем больше диаметр стержня и
радиальный размер обмотки. Число и
расположение прокладок ярмовой изоляции
соответствуют числу и расположению прокладок
в обмотке. Прокладки обычно прикрепляют
к шайбе ярмовой изоляции так называемыми
«заклепками» из электрокартона. Так как
сквозная приклепка снижает электрическую
прочность изоляционной конструкции, то при
напряжении трансформатора 35 кВ и выше
прокладки, обращенные к обмоткам, сверлят
не насквозь, а на часть толщины. Для прохода
концов внутренней обмотки в шайбах ярмовой
изоляции делают соответствующие вырезы,
а в более мощных трансформаторах для
облегчения сборки шайбу делают разрезной —
с вынимающимся сектором в зоне концов
(рис. 10-3,а).
В трансформаторах напряжением 220 кВ
и выше (рис. 10-3,6) «шайба» ярмовой
изоляции обычно состоит из 'пяти слоев
электрокартона; -к верхнему и 'нижнему слоям
приклепывают прокладки, в середину вкладывают
три слоя электрокартона, разрезанного на
части, удобные для сборки и обеспечивающие
перекрытие стыков.
Уравнительная изоляция служит для
выравнивания обращенной к обмоткам полки
ярмовой балки с плоскостью ярма. В
рассматриваемом случае она выполнена из дерева
(рис. 10-3,в). Дерево для этой цели применяют
редко из-за его относительно низкой
механической прочности на сжатие. В существующих
сериях, начиная с мощности трансформаторов
3 200 кВ-А, применяют уравнительную
изоляцию из электрокартона. При этом ее
изготовляют в виде сегментов и полуколец
с наклепанными прокладками (рис. 10-3,г).
Ширина прокладок уравнительной изоляции
такая же, как и ярмовой (рис. 10-3,E).
Толщина прокладок, расположенных с обеих
сторон пластины, неодинакова: высота
прокладок, обращенных к ярмовой изоляции,
должна быть больше, чем со стороны полки
ярмовой балки, так как между пластиной
уравнительной изоляции и шайбой ярмовой
изоляции в промежутки между их
прокладками выводятся концы внутренних обмоток.
Пластина уравнительной изоляции служит
изоляционным барьером между выводным
концом и полкой ярмовой балки. Верхние
прокладки нижней уравнительной изоляции
выполняются более длинными и используются
как упор для перегородки между обмоткой
и баком в трансформаторах напряжением
220 кВ и выше.
В трансформаторах малой и средней
мощности напряжением до 15 кВ размеры
изоляционного промежутка от обмоток до ярма
и ярмовой балки относительно невелики.
Поэтому концевую изоляцию обычно выполняют
в виде деревянных подкладок или деталей из
электрокартона, как бы совмещающих в себе
ярмовую и уравнительную изоляцию.
В главной изоляции обмоток напряжением
ПО кВ и выше применяют угловые шайбы.
Угловая шайба 5 (рис. 10-1,6) .представляет
кольцевой Г-образный барьер, охватывающий
край обмотки. Цилиндрическая и
горизонтальная части угловой шайбы расположены
вблизи края обмотки примерно
перпендикулярно силовым линиям электрического поля
и затрудняют развитие пробоя в масле как
в радиальном направлении, так и в сторону
ярма.
Шайбу собирают 'послойно, из заготовок
рольного электрокартона. Надрезы у двух
соседних слоев картона должны быть смещены
во избежание сплошной щели. После сборки
угловую шайбу 5 сшивают у торца и у края
отворота и устанавливают, как показано на
рис. 10-1,6.
Барьеры или шайбы с П-образными
прокладками устанавливают вверху и внизу
обмоток ВН Каналы по обе стороны барьера
образуются П-образными прессованными
прокладками, надеваемыми на шайбу пе
внутреннему диаметру, как показано на рис.
10-1,6 B и 12).
64
Рис. 10-3. Сборная изоляция.
а — ярмовая изоляция трансформатора на 35 кВ с вынимающимся сектором; б — ярмовая изоляция трансформатора на 220—
500 кВ; в — уравнительная изоляция в виде четырех деревянных планок; г — уравнительная изоляция в виде пластин
электрокартона с' приклепанными прокладками; д — изоляционная прокладка («мост»); / — шайба (лист); 2 —прокладка; 3— вставка; 4 —
заклепка.
10-2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ.
ДОПУСКИ НА РАЗМЕРЫ И КОНТРОЛЬ
ЗА ИХ ВЫПОЛНЕНИЕМ
Большинство изоляционных деталей
трансформатора изготавливают из электроизоляционного маслостой-
кого картона (§ 9-1).
Электрокартон подвергается выборочному контролю
на соответствие стандарту или техническим условиям.
Методика контроля и проведение лабораторных
анализов, испытание механической и электрической
прочности, определение влажности, зольности, объемной массы
электрокартона установлены ГОСТ 4194-68, 7629-66 и
8428-57.
Одной из наиболее существенных особенностей
электрокартона является его гигроскопичность, а это в свою
очередь отражается на размерах деталей из него. При
нормальных условиях хранения листы электрокартона
содержат 8—10% влаги. После ее удаления линейные
размеры листа уменьшаются по длине примерно на
0,5%, по ширине — до 1,5%. При изготовлении из
листов электрокартона изоляционных деталей их разметка
выполняется так, чтобы наибольшие размеры совпадали
с длиной листа.
Очень важно производить раскрой изоляционных
деталей из сухого стабилизированного электрокартона,
поэтому его хранят в сухом отапливаемом помещении
пачками небольшой толщины (не больше 50 мм),
уложив в стопы и переложив пачки между собой
деревянными прокладками, и выдерживают в течение
1—3 мес. Однако такая выдержка не обеспечивает
5—1068
65
полной стабильности толщины электрокартона. Для
деталей продольной изоляции обмоток трансформаторов,
в частности для дистанционных прокладок, образующих
горизонтальные масляные каналы между катушками,
электрокартон должен быть предварительно опрессован
с подогревом на гидропрессе. Радикальными мерами для
уменьшения осевой усадки обмоток является
изготовление дистанционных прокладок из малоусадочного
твердого электрокартона марки В по ГОСТ 4194-68.
Основные технологические процессы механической
обработки электрокартона включают: 1) обработку без
снятия стружки — резка на ножницах; штамповка, гибка
и незначительная вытяжка; 2) обработку со снятием
стружки — сверление, фрезерование, резка пилами,
шлифование.
Изготовление деталей из листового электрокартона
Раскрой листов производят по картам раскроя,
которые составляют для партии деталей так, чтобы
получались наименьшие отходы. Указанные отходы
используют для изготовления деталей меньших размеров.
Следует стремиться к безотходному раскрою, но при
этом надо помнить о различной усадке электрокартона
вдоль и поперек листа.
Одной из первых технологических операций
производства изоляции трансформаторов является резка
электрокартона на полосы, а полосы —на отдельные
лтучные заготовки деталей.
Небольшие детали при мелкосерийном производстве
режут на рычажных ножницах с ручным или
пневматическим приводом. При серийном и массовом
производстве полосы шириной 30 мм режут вдоль листа по
упору на гильотинных ножницах с длиной ножей
1; 1,5; 2 и 3 м.
Усилие резания определяется по формуле
_ 0.5S»».,
где 5 — толщина материала, см; сгср — сопротивление
срезу G—8) • 105 Па G—8 кгс/см2); ср — угол между
режущими кромками верхнего и нижнего ножей
C—6°).
Большое влияние на усилие резания и чистоту
реза оказывает качество режущего инструмента.
Заготовка полос шириной меньше 4—5 мм представляет
большие трудности. Резку полос шириной от 30 мм и
больше целесообразно выполнять на многодисковых
ножницах. Вырезку деталей сложной конфигурации,
полушайб и сегментов большого диаметра производят
на вибрационных ножницах по предварительно
выполненной разметке. Для этого лист электрокартона
кладут на специальный стол и с помощью циркуля,
угольника, линейки и шаблонов цветным карандашом
производят разметку детали в соответствии с чертежом.
Разметка графитовым карандашом и стальной
чертилкой недопустима. Размеченный лист кладут на
специальные подставки, расположенные с двух сторон
вибрационных ножниц, и вырезают по контуру деталь.
Чтобы деталь не имела острых концов, заусенцев
и отделяющихся частиц электрокартона, ее тщательно
зачищают по наружному и внутреннему контурам
стеклянной наждачной бумагой. Вырезку дисков и шайб
производят на круговых ножницах. Заготовки в виде
квадратов нарезают на гильотинных или дисковых
ножницах таким образом, чтобы получались минимальные
отходы. Для этого вначале вырезают квадраты для
самых больших шайб из заданной партии. Отходы
(диски) от вырезки шайб большого диаметра используют
для шайб меньших диаметров. Шайбы вырезают на
круговых дисковых ножницах обычной конструкции за
два приема: вначале вырезают наружный контур, а
затем, перенастроив ножи, в соответствии с размером
внутреннего диаметра шайб вырезают внутренний.
Вырезку шайбы за один прием производят на станке-
полуавтомате, как показано на рис. 9-2 и описано
в гл. 9.
Плоские фасонные детали (различные прокладки,
шайбы, диски, сегменты и др.), размеры которых не
превышают 500 мм, штампуют на быстроходных
эксцентриковых и кривошипных прессах вырубными
штампами. Усилие вырубки определяется по формуле
P=?/ScrCp,
где k — коэффициент, учитывающий затупление штампа
и неравномерность толщины; принимают от 1 до 3; / —
периметр вырубаемой детали, см; S — толщина
материала, см; сгСр=G—8) • 105 Па G—8
кгс/см2)—сопротивление срезу.
На рис. 9-4 показана штамповка массовой детали
обмотки — дистанционной прокладки (рис. 10-2,а),
которую повседневно в больших количествах штампуют из
листа или отходов твердого электрокартона на
прорубных штампах. Прокладки, применяемые в меньших
количествах, штампуют на универсальных штампах из
заранее нарезанных заготовок — полос электрокартона
определенной ширины, обусловленной длиной
прокладки. Конструкция универсального штампа показана на
рис. 10-9,а. Отштампованные прокладки должны иметь
гладкие кромки; непараллельность сторон не должна
превышать 0,5 мм. Прокладки автоматически
нанизывают на ленту, устанавливаемую снизу каждого штампа,
с которой их периодически снимают. На рейку набирают
дистанционные прокладки в таком количестве, чтобы
образовавшиеся из них каналы были заданных
размеров; при этом толщина отдельных прокладок
подбирается так, чтобы соединенные вместе по несколько штук
они образовывали размер канала несколько больше
указанного в чертеже. В процессе дальнейшей
технологической обработки (сушки, запекания) электрокартон даст
усадку по толщине и размер канала будет
соответствовать расчетному. Процесс набора прокладок на рейки
производится вручную.
Многие изоляционные детали (коробки, щиты,
хомуты и др.), изготавливаемые из листового
электрокартона толщиной 1—3 мм; имеют изгибы. Листы
небольшой толщины (до 1 мм) допускают изгибание сухого
материала, картон толщиной более 1 мм необходимо
перед изгибанием смачивать горячей водой и изгиб
производить поперек волокон на специальных гибочных
станках — кромкогибах.
На рис. 10-1,6 показаны детали, изготовленные по
следующей технологии: 1) отрезка заготовки на
ножницах; 2) разметка линий сгиба и смачивание их водой;
3) изгибание детали на кромкогибочном станке. Если
деталь имеет отверстия (например, хомуты), то после
разметки линий изгиба и отверстий производят
сверление отверстий и зачистку заусенцев, а затем уже
изгибают.
Коробочки П-образного сечения различных
размеров (для изолирования проводов в местах изгиба и
транспозиции) формуют из полос рольного
электрокартона толщиной 0,5 мм. Заготовки для коробочек —
полосы требуемой ширины — режут на гильотинных
ножницах. После формования в специальном приспособлении
(с набором фильер) или в вальцах их связывают в
пучок и режут на пиле по упору на заданную длину
коробочки.
Изготовление прессованной (клееной) изоляции
Многие изоляционные детали (рис. 10-4) имеют
толщину более 5 мм, их изготавливают из прессованного
(клееного) картона.
Склеивание листового картона производят
бакелитовым лаком, наносимым на поверхность половины
числа соединяемых листов или заготовок. Бакелитовый
лак разбавляют этиловым спиртом до плотности р =
= 0,95-f-0,97 г/см3 при 20 °С и заливают в ванну лаки-
66
ровальной машины. При вращении валки смачиваются
лаком. Листы злектрокартона, из которых будут
нарезаться заготовки (рейки, колодки, планки), или уже
готовые заготовки будущих деталей (шайбы)
пропускают между валками и наносят на них слой лака.
Лакированный картон проходит воздушную сушку в течение
8—10 ч. Из высушенных листов нарезают заготовки.
После этого производят набор пакета из лакированных
заготовок. Пакеты собирают толщиной S + K, где S —
толщина детали, К — технологический припуск на
усадку при прессовке. Величина К составляет примерно
10—12% толщины детали.
Во избежание смещения отдельных пластин во
время прессования собранные пакеты увязывают по
всей длине лентой из кабельной бумаги. После
прессования ленту снимают. Прессование деталей
.производят на гидравлическом прессе этажерочного типа
(рис. 9-5).
На плиты пресса, нагретые до 125—140 °С,
укладывают собранные пакеты или заготовки так, чтобы они
не соприкасались и были расположены равномерно по
всей площади плиты (во избежание деформации
нагреваемых плит). На каждую плиту укладывают
детали только одной толщины. Сомкнув плиты пресса до
соприкосновения с деталями, прогревают детали в
течение 10—15 мин, а затем повышают давление Рм* до
величины
где Рм — давление в цилиндрах по манометру,
105 Па (кгс/см2); Руд — удельное давление, равное
обычно D0—80) • 105 Па 1D0—S0) кгс/см2]; F — суммар;
ная площадь прессуемых деталей между одной парой
плит, см2; Ъ — площадь плунжеров пресса, см2.
Время выдержки заготовок под давлением зависит
от толщины загруженных деталей или заготовок
следующим образом:
Время (ч) выдержки под дав-
Толшика, мм лением при 125—140 °С
До 25 1
26—36 1,5
36—80 2
80—120 3
Температуру 115—125 °С и соответствующее
давление поддерживают в течение всего времени
прессования. При таком режиме бакелитовая смола плавится,
хорошо проникает в наружные слои картона и
обеспечивает склеивание отдельных заготовок в монолитную
деталь. Процесс прессования следует вести постепенно,
чтобы избежать выдавливания бакелитового лака при
первой стадии прессования. Под воздействием
температуры бакелит вначале переходит в промежуточную
стадию В, а затем в окончательную необратимую стадию
С, нерастворимую в горячем трансформаторном масле.
Для полимеризации бакелита необходимо определенное
время, зависящее от толщины прессуемого изделия. По
окончании процесса прессования обогрев прекращают,
снимают давление, разводят плиты и выгружают
детали.
Рассмотрим технологические процессы изготовления
наиболее характерных клееных изоляционных деталей.
Изготовление прямых прокладок производится
следующим образом. Вначале собирают пакеты из
лакированных и нелакированных полос шириной, равной
ширине прокладки. Длину полосы принимают кратной
длине прокладки с припуском на разрезку пакета после
запекания Собранные пакеты прессуют на гидропрессе
и после удаления бумажного бандажа разрезают на
циркульной пиле на длины, как показано на рис. 9-6.
Наплывы лака и заусенцы удаляют на шлифовальном
станке.
Рис. 10-4. Изоляционные детали из
прессованного (клееного) электрокартона.
а — прокладки: прямоугольная со скосом, фигурная»
П-образная; б —рейка; в — кольцо с пазами.
Изолирующие кольца. Из заготовок (лакированных
и нелакированных шайб требуемого диаметра)
набирают кольцо заданной толщины с припуском на усадку,
бандажируют бумажной лентой и подают на пресс.
Обработку внутренних и наружных цилиндрических
поверхностей запеченных колец до чертежных размеров
производят на специальном фрезерном станке, как
показано на рис. 9-7. Вырезы, скосы, пазы, указанные на
чертеже, выполняются на специальном фрезерном
станке и пиле. После обработки кольцо зачищают на станке
стеклянной шкуркой.
П-образные прокладки (рис. 10-4,а) изготовляют
аналогично прямоугольным прокладкам. Набирают и
прессуют пакет из полос, длина которых равна
выпрямленной длине прокладки. После этого размечают
прокладку и на дисковой пиле производят в нужных местах
надрезы. Затем стамеской скалывают по слою
избыточную толщину в средней части, оставляя только одну
нижнюю полоску злектрокартона, и сгибают по
размерам, указанным в чертеже. При этом способе
изготовления, набирая пакет из полос, следует следить за тем,
чтобы нижняя (не надрезаемая) полоса электрокартона
имела заданную толщину.
Фигурную изолирующую прокладку (рис. 10-4,а)
вырезают по разметке на ленточной пиле из заготовки
требуемой толщины.
Т-образные рейки (рис. 10-4,6), на которые
надевают дистанционные прокладки, набирают поочередно
из отдельных полос лакированного и нелакированного
электрокартона. Допуск на ширину полос при резке
составляет 0,5 мм. Крайняя полоса, предназначенная
для насадки прокладок, делается шире, чем сама рейка.
Например, если рейка имеет ширину 10 мм, то крайнюю
полосу делают шириной 25 мм. Сборку полос в пакет
и увязку его лентой производят в приспособлении,
установленном на бандажировочном станке. Крайняя полоса
должна симметрично выступать за края узких
полос рейки. При сборке длинных реек (более. 1 100 мм)
полосы делают составными, из двух-трех частей. Стыки
полос в смежных слоях должны быть взаимно сдвинуты
не менее чем на 50 мм. Прессовку и запекание пакетов
производят на гидропрессе, а обрезку реек по длине —
на циркульной пиле с пневматическим зажимом
(рис. 9-6). Рейку зачищают от ворса, заусенцев и
наплывов лака. Готовая рейка должна быть правильной
формы, гладкой, без наплывов лака, монолитной и без
расслоений. Перед набором дистанционных прокладок
5*
67
Рис. 10-5. Сборка угловой шайбы (прямой).
/ — универсальное приспособление, 2 — заготовки
электрокартона; 3 — вспомогательная шайба, 4 — дрель; 5 — связка отворота
шайбы.
ее натирают парафином для лучшего скольжения
прокладок.
Другую технологию изготовления имеют замковые
прокладки, образующие в катушках дисковых обмоток
110—500 кВ вертикальные каналы у внутренней
поверхности и горизонтальные — между катушками.
Замковую прокладку (см. рис. 12-16,6) собирают из
длинных пластин / и пластин заполнителя 2, скрепляемых
полосой-замком 3. Канал образуют длинные (основные)
прокладки, толщину которых подбирают аналогично
набору на рейку дистанционных прокладок. Пластины
заполнителя ставят в количестве, соответствующем
толщине изолированной катушки, на которую
устанавливают замковые прокладки. Собранную замковую
прокладку прессуют и запекают на гидропрессе.
Предварительно одну сторону полосы 3 (замка), обращенную
к длинным прокладкам, смазывают бакелитовым лаком.
При прессовании полоса приклеивается к крайним
(длинным) прокладкам и скрепляет все прокладки. На
-время прессования между длинными пластинами
закладывают временные вставки.
Изготовление сборной (комбинированной) изоляции
Изготовление сборной изоляции (рис. 10-3)
заключается в том, что к шайбам или фасонным листам
уравнительной и ярмовой изоляции с помощью
«заклепок» из электрокартона с одной или двух сторон
прикрепляют прессованные прокладки (колодки). Между
шайбой и каждой прокладкой кладут полосу бумаги,
бакелизированную с обеих сторон. При запекании баке-
лизированная бумага приклеивает прокладки к
шайбам. Чтобы сборка изоляции была точной, ее
производят в специальных шаблонах, установленных на
вращающемся сто те у радиалыю-сверлильного станка
(рис. 9-8). Сборку ярмовой изоляции (рис. 10-3,а)
начинают с укладки в гнезда шаблона нижнего ряда
прокладок. Затем на прокладки укладывают
вырезанные по их форме полоски из бакелизированной бумаги.
После этого укладывают шайбу и на нее укладывают
полоски бакелизированной бумаги и второй ряд
прокладок. В собранной ярмовой изоляции сверлят
отверстия, в которые забивают заклепки из электрокартона,
смазанные бакелитовым лаком. Для предотвращения
сверления сквозных отверстий (что резко снижает
электрическую прочность изоляционной конструкции) на
шпиндель станка устанавливают ограничитель хода
сверла. Таким образом собирают вставную часть
ярмовой изоляции. В шайбе и листе вставки сверлят
отверстия диаметром 5 мм и части связывают шпагатом.
Собранную ярмовую изоляцию прессуют и запекают на
гидропрессе, где лак, имеющийся на заклепках и
бумажных прокладках, полимеризуется и прочно
приклеивает прокладки.
Ярмовая изоляция трансформаторов на напряжение
220—500 кВ (рис. 10-3,6) выполняется несколько иначе.
Шайба ярмовой изоляции состоит из пяти слоев
электрокартона, разрезанных на части. Прокладки
прикрепляют только к двум шайбам — верхней и нижней.
Поэтому сборку такой изоляции ведут раздельно. Вначале
укладывают в гнезда шаблона нижние прокладки, на
них кладут нижнюю шайбу и скрепляют заклепками
или приклеивают лаком. Аналогично собирают верхнюю
часть. Средние листы укладывают между ними при
сборке трансформатора. Для обеспечения точности
сборки на изоляционном участке предварительно производят
контрольную сборку ярмовой изоляции.
Уравнительная изоляция (рис. 10-3), так же как
и ярмовая, изготавливается из заготовок листового
электрокартона, к которым с двух сторон прикрепляют
прокладки различной толщины. Так как ширина и
расположение прокладок уравнительной изоляции такие
же, как и у ярмовой, сборку производят в одних и тех
же приспособлениях. Технология изготовления
уравнительной изоляции такая же, как и ярмовой
Изоляционные прокладки «мосты», устанавливаемые
между ярмом магнитопровода и ярмовыми балками
(рис. 10-3,д), собирают по разметке или в шаблоне (см.
рис. 10-10,в). Технологический процесс сборки
аналогичен изготовлению ярмовой и уравнительной изоляции
Технология изготовления всей рассмотренной
изоляции значительно упрощается, если прокладки к листу
приклеивать изоляционным лаком воздушной сушки.
Такие технология и оснащение в настоящее время
разработаны и внедрены на ЗТЗ.
Рассмотрим изготовление барьерной изоляции.
Плоский барьер (рис. 10-1,6) состоит из листа (или
нескольких листов) электрокартона с надетыми на него
П-образными прокладками. Лист электрокартона
заданной формы вырезают на вибрационных ножницах по
предварительной разметке. Сборку плоского барьера
производят на первой сборке трансформатора. П-образ-
ные прокладки изгибают посередине и надевают на
барьер, располагая их равномерно по окружности.
В угловом барьере изгибают на кромкогибочном станке
по разметке каждый лист отдельно, а затем
комплектуют барьер и передают на сборку.
Собранная междуфазная перегородка 11 показана
на рис. 10-1,6. Она состоит из изогнутых листов
электрокартона, горизонтальных П-образных прокладок и
вертикальных прессованных прокладок с двумя
отверстиями по краям для их крепления к листам.
Изготовление всех этих деталей было рассмотрено ранее.
Особенностью изготовления этих перегородок является
необходимость точной разметки отверстий и изгибов
заготовок электрокартона.
Вначале комплектуют пофазно и связывают
вырезанные заготовки хлопчатобумажной лентой. Затем
размечают линии изгиба и центра отверстий на верхнем
листе каждой фазы. На кромкогибочном станке
изгибают (по одному) каждый лист, затем в специальном
приспособлении закрепляют скомплектованные листы
и сверлят (или пробивают) отверстия. Горизонтальные
прокладки укладывают в ящик с сопроводительным
ярлыком, на котором указывают номер позиций, их
количество и номер сборочного чертежа; комплект
вертикальных прокладок связывают лентой. Изогнутые листы
и прокладки отправляют на участок сборки
трансформаторов. Установку вертикальных и горизонтальных
прокладок производят при сборке активной части
трансформаторов.
Рассмотрим технологию изготовления наиболее
часто применяющейся мягкой прямой угловой шайбы 5
68
(рис. 10-1,6). Угловая шайба состоит из цилиндрической
части высотой 150 мм и отворота шириной, равной
радиальному размеру обмотки. Толщина шайбы обычно
составляет 8 мм.
Мягкую угловую шайбу собирают из отдельных
заготовок рольного электрокартона толщиной 0,5 мм.
Отмотав и отрезав от рулона требуемое количество
заготовок, их режут на полосы на рычажных ножницах
по упору: ширина полос равна высоте цилиндрической
части шайбы плюс ширина отворота и технологический
припуск 30—50 мм. Допуск на параллельность реза
составляет ±A—1,5) мм. Полосы собирают в пакеты,
размечают цветным карандашом и делают надрезы на
ленточной пиле на глубину, равную ширине отворота
шайбы.
Собирают угловую шайбу на универсальном
приспособлении 1 (рис. 10-5). Установив наружный диаметр
приспособления в соответствии с размерами внутреннего
диаметра шайбы, наматывают первый слой, временно
закрепляя его двумя-тремя оборотами киперной ленты
на цилиндрической части приспособления. Затем на
слой наматывают второй слой, располагая надрезы так,
чтобы лепестки второго перекрывали надрезы первого
слоя. Остальные слои наматывают таким же образом,
следя за тем, чтобы лепестки каждого последующего
слоя перекрывали надрезы предыдущего. На
намотанный последний слой устанавливают по высоте
цилиндрической части угловой шайбы временную полосу
электрокартона толщиной 2—2,5 мм. Затем на
цилиндрическую часть надевают нижнюю электрокартонную шайбу,
которая упирается во временную полосу. С помощью
деревянного молотка (киянки) надрезанные края полос
послойно отгибают под углом 90° на подложенную
шайбу и наверх кладут верхнюю электрокартонную шайбу.
Для скрепления всех элементов шайбы просверливают
дрелью в отбортованной части четыре — шесть
отверстий по окружности и связывают шнуром отвороты
шайбы. Для снятия шайбы приспособление разбирают
и вынимают из шайбы. Временные бандаж и полосу
удаляют, а цилиндрическую часть шайбы прошивают
так же, как и отворот. На ленточной пиле обрезают на
отворотной части шайбы выступающие лепестки и
зачищают заусенцы ножом и стеклянной наждачной
бумагой.
Сборка обратной угловой шайбы аналогична
сборке прямой. При этом отгибание лепестков производят
в обратную сторону (т. е. внутрь), а так как развертка
заготовок по ширине рассчитана так, что при отгибании
лепестки не выходят за изолирующие шайбы, то
обрезка на ленточной пиле не требуется. В этих шайбах
после прошивки цилиндрической части размечают и
вырубают лаз для отвода обмотки, а затем производят
зачистку от заусенцев.
Угловые шайбы и другие сложные по форме
детали главной изоляции трансформатора, изготовляемые
из листового электрокартона, имеют весьма сложную
технологию с применением ручного труда.
Поиски более совершенных материалов и
технологии привели к организации производства литой
изоляции с использованием в качестве сырья отходов
электрокартона. Производство изоляционных деталей
методом вакуумного формования из бумажно-целлюлозной
массы позволяет получать монолитными и жесткими
детали самой сложной формы с высокими и
стабильными электрическими и механическими
характеристиками.
Контроль изготовления изоляции
В процессе изготовления деталей изоляции
необходим тщательный контроль заготовок. Так, качество
рейки (рис. 10-4,6) зависит от точности нарезания полос,
правильности сборки их в пакет, точности выполнения
режимов прессования, а также тщательности отделки.
Поэтому на всех этапах технологического процесса
изготовления изоляционных деталей производится
промежуточный контроль.
При резке полос по упору и штамповке, помимо
контроля первой отрезанной или отштампованной
пластины, необходимо осуществлять систематический
выборочный контроль качества и геометрических размеров
деталей или заготовок. Контроль последующих операций
(сборки в пакет, прессования, отделки) также
производится выборочно, в зависимости от назначения детали.
Обычно наибольшее количество деталей контролируется
после последней операции. Контроль заготовок деталей
из электрокартона осуществляется измерением их
основных геометрических размеров и визуальным осмотром.
Для обеспечения точных размеров сложной изоляции ее
изготовление осуществляют с помощью специальных
шаблонов.
В пооперационных картах обмера изоляции
указаны контролируемые операции и размеры. Кроме того,
проверяется качество сборки обычно по величине
перекрытия стыка предыдущего слоя. Так, проверяют
угловые шайбы, ярмовую и барьерную изоляцию.
Детали, поступающие на сборку, должны быть
выполнены строго по чертежам, хорошо отделаны, без
заусенцев. Необходимо бережно обращаться с деталями и
узлами изоляции как в процессе их изготовления, так и
при транспортировке. Они должны укладываться в
специальные транспортные приспособления и стеллажи
в определенной последовательности Помещение и
рабочие места, где производится сборка изоляции, должны
быть чистыми, с определенной температурой и
влажностью.
10-3. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И ИНСТРУМЕНТЫ,
ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ
ИЗОЛЯЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
Изоляционные цехи (участки) трансформаторных
заводов имеют значительное количество разнообразной
оснастки, обеспечивающей качественное и быстрое
изготовление деталей и узлов из электроизоляционных
материалов. Из-за разнообразия типоразмеров изделий
большая часть оснастки выполнена универсальной. Для
массовых деталей и узлов изготавливается специальная
оснастка.
Все многообразие видов приспособлений по
назначению можно разделить на три группы: 1)
приспособления заготовительных операций и механической
обработки; 2) оснащение сборочных операций; 3) подъемно-
транспортные приспособления.
а) Приспособления заготовительных операций
и механической обработки
Для повторяющихся в производстве деталей
сложной формы изготавливают из листовой стали легкие
разметочные шаблоны (рис. 10-6).
Рис. 10-6. Шаблоны и приспособления для разметочных
работ.
а — специальный шаблон для разметки контура кольца; б —»то
же для разметки фасонной изоляции; в — то же сегментной
прокладки.
69
Рис. 10-7. Пневмогидравлический универсальный
пробойник для пробивки отверстий в электрокартоне толщиной
до 6 мм.
/ — шланг высокого давления; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 —
пружина; л — пуансон; 6 — матрица, 7 — съемник; 8 — кнопка
управления.
Для сверления небольших отверстий диаметром 3—
6 мм в деталях и узлах больших размеров, подача
которых на сверлильный станок требует значительных
усилий, широко применяют дрели ручные, электрические
или пневматические. Пробивка отверстий небольшого
диаметра успешно выполняется с помощью переносного
пневмогидравлического пробойника (рис. 10-7). При
нажатии кнопки электрозолотник подает сжатый воздух
в пневмогидроусилитель типа УОТ-5. Масло под
большим давлением по гибкому шлангу поступает в цилиндр
пробойника и заставляет перемещаться поршень.
Пуансон пробивает отверстие в листах электрокартона
толщиной до б мм и входит в матрицу. Пружина
возвращает поршень в исходное положение, а съемник снимает
лист картона с пуансона. Для облегчения работы
гидропробойник подвешивают на поворотной укосине.
Для вырезки отверстий диаметром до 300 мм
применяют регулируемую по диаметру оправку с ножом
(рис. 10-8).
А
Л
V
тВ-З"
3
V2
Рис. 10-8.
Универсальная оправка для
вырезки отверстий
диаметром до 300 мм
(на радиально-свер-
лильном станке).
/ — конус Морзе; 2 —
корпус; 3 — державка;
4 — нож; 5 — стопорный
болт. 6 — центр.
Ws
Для сверления круглых отверстий в электрокартоне
применяют спиральные сверла диаметром 1,5—28 мм,
имеющие специальную заточку. При сверлении в
прокладках отверстий с уступом применяют сверла-цековки
с направлением. При необходимости иметь отверстие
диаметром до 90 мм в клееной изоляции (кольцах или
прокладках) пользуются пустотелыми зенкерами.
Фрезерные операции выполняют нормализованными
и специальными фрезами. Для вырезки внутренних
пазов в кольцах применяют пальцевые фрезы Фрезеровку
колец по внутреннему и наружному контуру производят
цилиндрическими или фасонными фрезами. В
зависимости от форм наружной и внутренней поверхности кольца
применяют фрезы различной конфигурации.
Для изготовления дистанционных прокладок
применяют прорубные мерные и универсальные штампы.
Ширина пуансона и матрицы универсального штампа
(рис. 10-9,а) выполняется в соответствии с
нормализованной шириной прокладки. Регулирование длины
прокладки производится изменением ширины полосы
заготовки. На ходовые размеры прокладок изготовляют
мерные штампы, позволяющие штамповать прокладки со
всеми четырьмя закругленными углами и с двумя
фасонными пазами Кроме того, на мерных штампах
можно производить штамповку прокладок из отходов
картона, имеющих только один прямой край.
Существует большое количество самых различных
конструкций штампов универсальных и специальных для
штамповки из электрокартона различных прокладок,
дисков, шайб, сегментов и других массовых деталей. На
рис. 10-9,6 показан универсальный штамп для вырубки
заклепок.
б) Оснащение сборочных операций
Для изготовления сборной клепаной уравнительной
и ярмовой изоляции, а также изоляции ярмовых балок
(мостов) применяют специальные и универсальные
приспособления. Во избежание попадания металлической
стружки в изоляцию прессованные прокладки нельзя
класть на металлические части шаблона. Поэтому,
несмотря на низкие механические свойства древесины и
способность ее изменять размеры от увлажнения,
опорные части приспособления (а часто всю основу) делают
из дерева.
Наиболее распространенная конструкция шаблона
для сборки и серления ярмовой изоляции с 24
симметрично расположенными прокладками показана на
рис. 10-10,а. Основанием служит диск 1, собранный из
двух слоев сосновых досок. Для фиксации прокладок
равномерно по окружности укреплены шурупами 2
металлические планки 3 Для центрирования картонной
шайбы имеются три регулируемых упора 4 Шаблон во
время работы устанавливается на вращающийся стол.
Недостатком подобных шаблонов является
необходимость иметь набор шаблонов на изоляцию с различным
числом и шириной прокладок. Эти шаблоны занимают
много места для хранения, требуют периодического
ремонта, и смена шаблона отнимает много времени и
труда. На рис. 10-10,6 показан аналогичный шаблон для
изготовления уравнительной изоляции с двумя рядами
несимметрично расположенных прокладок разной
конфигурации. На деревянном диске 3 закреплен стальной
диск 1 с вырезами под прокладки и пятью
стержнями 4, фиксирующими положение картонной полушайбы
и второго съемного стального диска 2.
Универсальное приспособление для сборки самой
распространенной угловой шайбы показано на рис.^ 10-5.
Рабочая часть приспособления представляет собой
металлическую полосу, свернутую в цилиндр, ширина
которой равна высоте цилиндрической части шайбы, а
длина выбирается по диаметру самой большой шайбы.
70
«гХЙ!
из
и
:_7?
-Kj)V-
^i
J
а)
Рис. 10-9. Штампы.
а — универсальный, для вырубки дистанционных прокладок; б —
универсальный для вырубки заклепок; / — хвостовик; 2 — пуансон; 3 — матрица; 4 —
подушка; 5 — упор; 6 — съемник; 7 — направляющая планка.
Рис. 10-10. Приспособления для сборки ярмовой изоля
ции.
а — шаблон для сборки уравнительной и ярмовой изоляции с
симметричным расположением прокладок; б — шаблон
специальный для сборки уравнительной и ярмовой изоляции с
несимметричным расположением прокладок; в — шаблон для сборки
изоляции ярмовой балки.
а -
71
Рис. 10-11. Универсальное приспособление для сборки
колец.
1 — рама; 2 — настил деревянный; 3 — упоры регулируемые.
В одном конце полосы закреплено два
штифта-фиксатора с гайкой, а в другом имеются два ряда отверстий
и лаз. Требуемый диаметр устанавливают, вставляя
фиксаторы в нужную пару отверстий, и закрепляют
болтом с гайкой.
Для сборки колец имеется ряд конструкций как
в виде дисков с вырезами (для бандажировки) и
упорами, так и в виде столов, предназначенных только для
сборки колец (рис. 10-11). Такие столы имеют
регулируемые упоры и линейки, по -которым быстро
производят настройку, и подставки, показанные на
рис. 10-12,а и б. Сборка прокладок различной ширины
выполняется в П-образных подставках, установленных
на столах.
в) Подъемно-транспортные приспособления
Изоляционный цех (участок) имеет большое
количество различных приспособлений для подъема и
перевозки заготовок деталей и узлов в процессе
изготовления и транспортировки их в сборочный или обмоточный
цехи завода. Многие конструкции используются для
укладки и хранения деталей па рабочих местах, а
также для перевозки в них деталей. Например,
используются контейнеры для укладки листов, полос,
комплектов реек с дистанционными прокладками (рис.
10-12,г), подставки для колец (рис. 10-12,д) и др.
Удобна конструкция передвижной решетчатой те-
-. лежки для установки в ней лакированных заготовок
электрокартона (рис. 10-12,в), где они проходят
воздушную сушку, после чего передаются на участок резки.
Для транспортировки узлов главной изоляции
крупных трансформаторов, имеющей большие габариты,
применяют специальные стеллажи с подъемными крюками.
г) Техника безопасности при работе на
изоляционном участке
При выполнении технологических операций по
изготовлению изоляционных деталей следует всегда
помнить, что несоблюдение правил техники безопасности
может привести к тяжелым увечьям работающего.
Поэтому все работающие в цехе должны быть обучены
правилам техники безопасности.
Рабочее место заготовителя изоляции должно быть
достаточно освещено, оборудовано специальными
стеллажами для хранения заготовок и деталей, иметь
тумбочку для инструмента.
Во время работы место следует содержать в
чистоте и порядке, не загромождать готовыми деталями и
отходами. Загроможденность рабочего места может
явиться причиной травмы, а скопление
легковоспламеняющейся изоляции создает опасность пожара.
Порезку деталей следует производить по упору,
настройку которого нужно выполнять при выключенном
станке. При нарезке коротких деталей остающуюся
заготовку необходимо подавать к пиле или ножу
специальным приспособлением — удлинителем, предохраняющим
руки от возможного попадания под режущий
инструмент.
Все части станков, которые вследствие порчи
изоляции токоведущих частей могут оказаться под
напряжением, должны быть заземлены и систематически
контролироваться.
Причиной травматизма при резке, штамповке и
фрезеровке является попадание рук под нож, пилу, фрезу
или штамп. Поэтому следует, по возможности на всех
механообрабатывающих станках устанавливать
защитные устройства в виде сетки или
решетки,-ограничивающей доступ рук в опасную зону.
Работать можно только на совершенно исправном
оборудовании и исправным инструментом. Нельзя
вводить руки в зону действия режущего инструмента. Перед
работой следует проверить исправность включенного
механизма, зажимных приспособлений, правильность
установки режущего инструмента.
При работе на ленточной пиле необходимо помнить
о возможном обрыве полотна ленты. Поэтому при
нарезке заготовок следует опускать щиток, закрывающий
полотно, в нижнее положение; не вводить руки в зону
возможного обрыва и вылета пилы; не производить
ремонт и наладку оборудования на ходу; не оставлять
включенным станок без надзора.
При сверлении отверстий в нескольких листах
обязательно следует скреплять их струбциной.
Воспрещается сметать образовавшуюся стружку голыми руками.
Во время работы сверловщика рукава и полы одежды,,
головной убор должны быть тщательно подвязаны,
волосы полностью покрыты головным убором.
Все фрезерные и шлифовальные станки, кроме
защитных ограждений опасной зоны, должны быть
оборудованы местной приточно-вытяжной вентиляцией.
Эксцентриковые прессы должны быть оборудованы
специальной защитой, исключающей возможность
нахождения рук под штампом в момент работы пресса. При
случайном застревании штампуемых деталей
воспрещается извлекать их руками при включенном прессе.
При работе на гидравлических прессах следует быть
особо осторожным при своде плит, загрузке и выгрузке
деталей. Во время работы необходимо следить за
исправностью паро- и маслопроводах.
72
Рис. 10-12. Подставки, контейнеры.
а — стол-подставка под шаблон для сборки ярмовой изоляции; б — универсальный передвижной стол-подставка для укладки ли*
стов изоляции при раскрое на ножницах; в — универсальная передвижная тележка для сушки листов лакированного
электрокартона и транспортировки их по участку; г — универсальный контейнер для укладки и транспортировки реек и дистанционных
прокладок, с? — приспособление для укладки и транспортировки опорной изоляции (колец, шайб); / — кольцо; 2 —труба- 3 — плита.
Для загрузки и выгрузки тяжелых деталей следует
пользоваться специальными блоками и краном. Во
время приклеивания деталей к плитам пресса запрещается
извлекать их руками, а только специальными крючками
с удлинителями. Категорически воспрещается
самовольно производить ремонт и исправление пресса и
электрооборудования. Уборку лака и ныли с плит производить
специальной щеткой.
Категорически воспрещается станочникам
производить ремонт электрической и механической частей
станка во время работы.
Контрольные вопросы
1. Какие основные требования предъявляются к
изготовлению изоляционных деталей и узлов
трансформатора?
2. Из каких технологических процессов состоит
изготовление изоляционных деталей и узлов
трансформатора?
3. Какими методами осуществляется контроль за
качеством изготовления изоляции?
4. Какие меры по технике безопасности необходимо
выполнять при изготовлении изоляционных деталей?
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБМОТОК
ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ
ТИПЫ ОБМОТОК, ОБМОТОЧНЫЕ ПРОВОДА
И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАМОТКИ
11-1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ
ОБМОТОК. ОБМОТОЧНЫЕ ПРОВОДА
а) Типы обмоток
. Обмотки трансформатора представляют
собой его электрические цепи, по которым
проходит электрический ток. Вместе с магни-
топроводом они составляют основные
элементы трансформатора. Обмотки трансформатора
состоят из обмоточного провода и
изоляционных деталей, которые образуют изоляцию
обмоток в положении, предусмотренном
расчетом и конструкцией, препятствуют их
смещению под действием электромагнитных сил,
а также создают каналы для охлаждения.
В конструкцию обмоток входят выводные
концы, регулировочные ответвления, емкостные
кольца и экраны емкостной защиты.
Обмотки трансформаторов различных
мощностей и напряжений различаются типом
намотки, количеством витков и параллельных
в них проводов, поперечным сечением провода,
Рис. 11-1.
Расположение обмоток
на стержне магни-
топровода,
а — концентрическое;
б — чередующееся;
/ — стержень магни-
топровода; 2 —
обмотка НН, 3 — обмотка
ВН; 4 — ярмо
<///////////Л
а)
мшит
В)
направлением намотки, изоляцией и схемой
соединения отдельных элементов обмотки.
В зависимости от назначения
трансформатора, его типа, мощности и напряжения
обмотки выполняются самых различных
конструкций [Л. 5 и 6]. По взаимному расположению
«а стержне обмотки делятся на: а)
концентрические, располагаемые одна внутри другой
(рис. 11-1,а); б) чередующиеся, в которых
части обмоток ВН и НН попеременно следуют
одна за другой,по высоте стержйя (рис. 11-1,6).
В силовых трансформаторах со стержневой
магнитной системой применяют
концентрические обмотки круглой формы, обеспечивающие
более полное заполнение окна медью
(алюминием), надежные в эксплуатации и более
простые в изготовлении. В трансформаторах
с броневой магнитной системой применяют
чередующиеся обмотки прямоугольной формы.
На отечественных заводах для мощных
силовых трансформаторов в подавляющем
большинстве принята стержневая конструкция
с концентрическим расположением обмоток.
Поэтому в дальнейшем в книге
рассматривается производство обмоток и изоляции только
трансформаторов стержневого типа, со
ступенчатым, вписанным в окружность сечением
стержней магнитопровода и концентрическим
расположением обмоток на стержне.
Концентрические обмотки имеют форму
цилиндров. Обмотки высшего, среднего и
низшего напряжения (ВН, СН, НН) имеют
примерно одинаковую высоту. Обмотка ВН часто
располагается снаружи, а остальные —
непосредственно на стержне или между
обмотками в зависимости от назначения
трансформатора.
74
Основным элементом всех обмоток
трансформаторов является виток, который в
зависимости от величины тока нагрузки может
быть выполнен одним или группой
параллельных проводов. Ряд витков, намотанных на
цилиндрической поверхности, называется
слоем. Число витков в одном слое колеблется
от одного до нескольких десятков. В других
случаях отдельные витки обмотки
группируются в катушки.
Для обеспечения надлежащей
электрической прочности обмотки между ее витками,
слоями или катушками, а также между
данной обмоткой и другими обмотками и частями
трансформатора должна быть выполнена
изоляция, гарантирующая обмотку от пробоя
как при рабочем напряжении, так и при
возможных перенапряжениях.
Для нормального охлаждения между
обмоткой и другими частями трансформатора,
а также между слоями, катушками или
отдельными витками делают каналы. В одних
случаях охлаждающие каналы обеспечивают
одновременно и надежную изоляцию обмотки,
в других для усиления изоляции применяют
специальные изоляционные детали — угловые
шайбы, цилиндры, перегородки и т. п.
Во всех типах обмоток принято различать
направление намотки. Осевым считается
направление, параллельное продольной оси
обмотки. Радиальная намотка направлена по
радиусу окружлости обмотки. По
направлению намотки подобно резьбе винта различают
правые и левые обмотки. Это относится
к цилиндрическим и винтовым обмоткам
(рис. 11-2,а). Направление многослойной
цилиндрической обмотки считается по
направлению намотки первого внутреннего слоя
(рис. 11-2,6). Отдельные катушки,
выполненные в виде плоской спирали, не имеют
направления намотки. Двойные дисковые катушки
считаются правыми если провод от верхнего
наружного конца идет по часовой стрелке,
и левыми, если направление провода — против
часовой стрелки (рис. 11-2,в). Это же
определение распространяется и на непрерывные
обмотки. Большинство обмоток
трансформаторов выполняется с левой намоткой по
соображениям удобства их изготовления.
По конструктивно-технологическим
признакам различают следующие основные типы
обмоток: а) непрерывные; б) переплетенные;
в) дисковые; г) винтовые; д) цилиндрические.
Непрерывная обмотка (рис. 11-3) состоит
из ряда катушек с каналами между ними;
число катушек на стержень 30—150. В каждой
катушке несколько витков наматывается
плашмя один на другой по спирали. Число
витков в катушке от 2 до 40—50. Катушки
Рис. 11-2. Определение направления намотки обмоток.
а — простая цилиндрическая (однослойная), б — многослойная
цилиндрическая, в — двойная катушка дисковой (или
непрерывной) обмотки
непрерывной обмотки наматывают на
рейках, образующих вертикальный канал вдоль
внутренней поверхности обмотки; на рейках
закрепляются прокладки, с помощью которых
создаются горизонтальные каналы между
катушками.
В обмотке могут быть один—шесть
параллельных проводов в витке. Применение
параллельных проводов вместо одного провода
большого сечения снижает потери от вихревых
токов в обмотках и облегчает намотку
катушек, так как вместо одного массивного
провода применяется несколько тонких. При
числе параллельных проводов два и более для
выравнивания их длины и сопротивления,
а также положения каждого из них в
магнитном поле рассеяния при переходе из катушки
в катушку провода меняют местами, делают
их транспозицию (перестановку).
Транспозиция параллельных проводов выполняется
в процессе намотки на каждом переходе из
катушки в катушку. Непрерывность намотки
достигается перекладыванием витков в
катушках с тем, чтобы один переход был снаружи
обмотки, а второй — внутри (рис. 11-4).
Переход из катушки в катушку
(внутренний и наружный) осуществляется на уровне
крайнего (соответственно внутреннего или
наружного) витка изгибом провода на ребро.
Как правило, количество полей1, занятых под
переходы, равно количеству параллельных
проводов. Число катушек непрерывной
обмотки чаще всего четное, при этом начало и конец
обмотки расположены либо оба снаружи, либо
оба внутри обмотки. Нечетное число катушек
применяют лишь в тех специальных случаях,
когда необходимо вывести один конец
снаружи, а другой — внутри обмотки.
В каждой катушке может быть целое или
дробное число витков. Изоляция переходов
при дробном числе витков в местах перехода
1 Здесь полем назван пролет по окружности между
двумя соседними прокладками.
75
не увеличивает радиальный и осевой размер
катушки.
Обмотки могут выполняться с
ответвлениями. Ответвления для регулирования
напряжения делают обычно от наружных (реже
внутренних) витков так, чтобы между двумя
соседними ответвлениями заключались витки,
соответствующие одной ступени
регулирования. Непрерывные обмотки с регулировочными
ответвлениями, выполняемые по «прямой»
или по «оборотной» схемам, состоят из двух
частей, разделенных «разрывом».
Преимуществом непрерывной обмотки
является ее большая торцевая опорная
поверхность и поэтому большая устойчивость по
отношению к осевым усилиям при коротких
замыканиях, а также большая поверхность
охлаждения. Благодаря указанным
преимуществам непрерывная обмотка широко
применяется в трансформаторах различных
мощностей и напряжений.
Для обеспечения грозоупорности обмоток
напряжением 110 кВ и выше обмотки ВН
(наружные) имеют частичную емкостную
защиту в виде емкостных колец и
экранирующих витков, установленных на входных
катушках обмоток (рис. 11-3,6). В новых
конструкциях трансформаторов на 220 кВ зона
76
входных катушек обмотки выполняется без
экранирующих витков (рис. 11-3,в).
Переплетенные обмотки применяются
в трансформаторах классов напряжения
110—1200 кВ, разработанных© последние годы
(рис. 11-5). Схемы соединения витков
переплетенных обмоток представлены на рис. 12-14.
Переплетенные непрерывные обмотки
имеют ряд преимуществ перед обычными
непрерывными. В процессе их намотки
обеспечивается переплетение витков соседних катушек
обмотки, что положительно сказывается на
первоначальном распределении импульсных
б)
Рис. 11-3. Непрерывная
а —обмотка ВН на 35 кВ; б — обмотка ВН на ПО кВ; в —
нирующие витки; 4—-гребенка; 5 — концы обмотки;
напряжений и позволяет отказаться от
экранирующих bhtkoiB и катушек с дооолнительной
изоляцией. Применение переплетенных
обмоток позволяет дальнейшее усовершенствование
главной маслобарьерной и продольной
изоляции и внедрение новых конструкций главной
изоляции (бумажно-масляной).
Существенным недостатком переплетенных обмоток
является значительное увеличение межвитко-
вых напряжений, что приводит к увеличению
витковой изоляции и повышенным
требованиям к технологии, качеству изготовления
обмоточных проводов и намотке обмоток (лайки,
переходы и т. п.).
Дисковая обмотка (рис. 11-2,<?) состоит из
ряда отдельно намотанных одинарных или
двойных (спаренных) катушек, каждая из
которых имеет несколько витков, намотанных
один на другой по опирали.
В зависимости от 'напряжения обмотки
катушки могут иметь общую для всех витков
дополнительную (катушечную) изоляцию,
выполненную из лент, предварительно покрытых
лаком.
Различают одинарные и двойные катушки.
Число витков в катушке обычно 4—25,
количество параллельных проводников в витке 1—8.
Намотанные дисковые катушки собирают
в обмотку или в отдельную ее часть.
Соединяют двойные катушки пайкой их наружных
концов, выполненных в виде переходов из одной
катушки в другую. Вертикальный канал
у внутренней поверхности и горизонтальные
каналы между катушками образуются П-об-
разными замковыми прокладками (см. рис.
12-16,6).
Катушки с дополнительной изоляцией
широко применялись в мощных силовых
трансформаторах в качестве входных.
Входная зона обмотки ВН на 110—330 кВ, помимо
усиленной витковой изоляции, как правило,
должна иметь общую для всех витков катушки
дополнительную изоляцию. Конструкция
катушек позволяет накладывать дополнительную
катушечную изоляцию разной толщины и
соединять пайкой непрерывную часть обмотки
с дисковой.
Производство обмоток подобной
конструкции весьма трудоемко и нетехнологично.
В новых сериях трансформаторов обмотки ВН
на ПО—750 кВ выполняются
преимущественно переплетенными.
Винтовая обмотка состоит из ряда витков,
наматываемых по винтовой линии, с
масляными каналами между ними. Каждый виток
состоит из нескольких одинаковых
параллельных прямоугольных проводов, укладываемых
плашмя вплотную в радиальном направлении.
Винтовую обмотку (рис. 11-6,а и б) иногда
называют многопараллельной обмоткой, так
как общее число параллельных проводников
в обмотке может достигать 100 и более
(в мощных трансформаторах). В зависимости
от числа параллельных проводов и витков
винтовая обмотка может выполняться одно-
ходовой (рис. 11-6,а) или многоходовой, т. е.
вся обмотка состоит из двух или более
отдельных винтовых обмоток, вмотанных в процессе
изготовления одна в другую (рис. 11-6, б).
Каждый такой ход может состоять из 4—40
параллельных проводов.
обмотка.
обмотка ВН на 220 кВ; / — обмотка; 2 — рейка внутренняя; 3 — экра-
? — переходы; 7 — емкостное кольцо.
77
гтп
и
ш ттп
\
в)
f
2
JL
4
5
\
1
/
3
5
2J
Р1
Ы
1
/
«f
8
т
8
Ж)
1
/
2
5
т
.8.
Т1
?
//
12
13
JL
15
\
»
1
/
4
5
1A
9
А.
7]
6
11
12
Ж.
74
15
и/
П5\
I ю 1
Рис. 11-4. Процесс намотки непрерывной обмотки.
а, б, в, г — выполнение внутреннего перехода; д, е, ж,
наружного перехода.
з, и — выполнение
Вертикальный канал вдоль внутренней
поверхности винтовой обмотки и каналы между
ее витками образуются такими же рейками
и прокладками, как и у непрерывной обмотки.
Намотка может быть отравой или левой.
Винтовую поверхность первых крайних
витков обмотки 'выравнивают путем
постепенного увеличения высоты набора
прокладок между торцом крайнего -витка и
опорным кольцом. Высота набора прокладок по
окружности для каждой рейки разная; она
указывается на чертеже обмотки (развертке).
Если высота набора превышает 25 мм, для
устойчивости прокладок устанавливают
картонные сегменты или шайбы.
Так как параллельные провода винтовой
обмотки расположены концентрически и
находятся на разном расстоянии от ее оси, то,
если не принять специальных мер, провода,
расположенные ближе к оси, будут короче,
а более удаленные от нее — длиннее. Разница
в длине и положении в магнитном поле
рассеяния параллельных проводов вызывает
неравенство их активных и индуктивных
сопротивлений и, следовательно, неравномерное
распределение тока между ними. Для
обеспечения равномерного распределения тока по
проводникам и соответственно уменьшения
добавочных потерь многопараллельные
обмотки следует обязательно выполнять с
транспозицией (перекладкой параллельных
проводов витка в процессе намотки). Транспозиция
считается совершенной, если все проводники
в результате транспозиции одинаково
расположены по отношению к продольному
магнитному полю; при несовершенной
транспозиции возникают добавочные потери от
циркулирующих токов в параллельных
проводниках обмотки. Подробное
описание добавочных потерь, связанных
с несовершенством транспозиций,
дано в [Л. 38].
В винтовых обмотках применяют
различные виды транспозиций. В од-
ноходовой обмотке обычно применяют
комбинацию двух видов транспозиции:
групповую, когда параллельные
провода делятся на две группы и обе эти
группы меняются местами, и общую,,
когда изменяется взаимное
расположение всех параллельных проводов.
Часто эти транспозиции называют
специальной (групповой) и стандартной
(общей).
В одноходовой винтовой обмотке
применяют также транспозицию Бюда
[Л. 14]. Она состоит из двух групповых
транспозиций и одной общей (см.
рис. 12-20,в и г).
В двухходовой винтовой обмотке
применяют равномерно распределенную транспозицию
(транспозицию Хобарта). При этом число
перестановок в обмотке обычно равно числу
параллельных проводов.
Винтовая обмотка имеет значительную
торцевую поверхность, что позволяет
обеспечить ее устойчивость к' большим осевым
усилиям при коротких замыканиях, она
обладает хорошей механической прочностью
и развитой поверхностью охлаждения.
Поэтому ее применяют для обмоток,НН,
имеющих небольшое количество витков при
больших токах в трансформаторах и
автотрансформаторах мощностью от 1 000 кВ • А и выше.
При относительно большом числе витков и
небольшой высоте обмоточного провода
иногда применяют винтовую обмотку, у которой
каждая пара смежных витков разделена
шайбами или прокладками толщиной 0,5—1 мм,
а остальные каналы выполнены набором
прокладок толщиной 2—4 мм. Такую обмотку
называют «полувинтовой».
Цилиндрическая многослойная обмотка
наматывается послойно из обмоточного провода
круглого или прямоугольного сечения. Слой
обмотки составляют витки, наматываемые по
винтовой линии на бакелитовый цилиндр или
временный шаблон. Каждый виток в слое
укладывается вплотную к предыдущему витку
в осевом направлении обмотки. Соединение
между слоями осуществляют обычно
переходом без пайки. Витки многослойной обмотки
состоят из одного или нескольких
параллельных проводов, располагаемых рядом в
направлении оси обмотки и имеющих одинаковую
развернутую длину и одинаковое положение
по отношению к магнитному полю рассеяния
78
трансформатора. Поэтому в цилиндрических
обмотках не делают транспозиции
параллельных проводов. Наматывают обмотку из
проводов прямоугольного сечения, располагая
провод плашмя или на ребро. Для выравнивания
винтовой поверхности крайних -витков к ним
прикрепляют киперной лентой разрезные
бумажно-бакелитовые клинообразные кольца,
которые придают обмотке форму цилиндра,
предохраняют витки от механических
повреждений и создают торцевую опорную
поверхность обмотки. Различают простую
двухслойную и многослойную цилиндрические обмотки
(рис. 11-7).
Простая цилиндрическая обмотка на
рис. 11-7,а имеет один слой и наматывается из
одного или нескольких параллельных проводов
прямоугольного сечения.
Двухслойная цилиндрическая обмотка
(рис. 11-7,6) из провода прямоугольного
сечения состоит из витков, намотанных в два слоя,
с переходом из слоя в слой обычно в нижней
части обмотки. Между слоями прокладывают
изоляцию из бумаги или электрокартона или
равномерно по окружности устанавливают
несколько реек, образующих вертикальный
охлаждающий канал. Для выравнивания
торцевой части обмотки предусматривают .по
торцам каждого слоя разрезные клинообразные
кольца.
Простые и двухслойные обмотки обычно
применяют в качестве обмоток НН на
напряжение до 525 В в трансформаторах мощностью
до 750 кВ-А.
Многослойная цилиндрическая обмотка
(рис. И-7,в) наматывается, как правило, из
провода круглого сечения. Намотка
осуществляется плотной укладкой витков одного к
другому с переходами из слоя б слой. Намотку
первого слоя обычно производят на бумажно-
бакелитовом цилиндре. Между последующими
слоями укладывают несколько слоев кабельной
бумаги. Для увеличения поверхности
охлаждения между некоторыми слоями обмотки
создается осевой канал, образованный планками
из бука или рейками из клееного
электрокартона.
Для защиты от механических повреждении
под крайние витки каждого слоя укладывают
так называемый «бортик». Бортик
представляет собой узкую полосу электрокартона
толщиной до 2 мм, приклеенную к более широкой
ленте телефонной бумаги. В .процессе намотки
каждого слоя обмотки бумажная лента
бортика зажимается крайними витками, а полоса
картона служит опорой обмотки.
Многослойные цилиндрические обмотки из
круглого провода применяют в качестве
обмоток ВН (реже НН) масляных трансформато-
Рис. 11-5. Переплетенная обмотка ВН на 500 кВ.
ров мощностью до 300—400 кВ-А при
напряжении 3—35 кВ и некоторых типов
трансформаторов более высоких классов напряжения
(например, ТМН-2500/150). Такие обмотки
могут иметь регулировочные ответвления.
В трансформаторах, регулируемых под
нагрузкой, цилиндрические двух- или
многослойные обмотки нашли применение в качестве
регулировочных (РО), выполняемых в виде
отдельных частей обмотки. Широко применяются
двухслойные регулировочные обмотки с
отдельными слоями грубой и тонкой
регулировки (рис. 11-7,г). Как правило, эти обмотки
выполняются на бумажно-бакелитовых
цилиндрах проводом прямоугольного сечения, на-
79
матываемыми плашмя или на ребро. В
зависимости от мощности, проходящего «по ней тока
и ступеней регулирования обмотки могут
выполняться многоходовыми из 'нескольких
параллельных проводов. Число витков грубой
ступени регулирования обычно равно сумме
витков всех ступеней тонкого регулирования.
б) Обмоточные провода
В качестве проводника тока в обмотках
трансформаторов применяется чистая
электролитическая медь (99,95% чистой меди),
обладающая высокой электрической
проводимостью, большой эластичностью и достаточной
механической прочностью. Удельное
электрическое сопротивление электролитической меди
р = 0,01724 Ом-мм2/м, плотность у^^З г/см3,
температура плавления равна 1 065—1 080 °С.
Медь является дефицитным материалом,
поэтому для обмоток трансформаторов малой и
средней мощности часто применяют алюминий,
удельное сопротивление которого р =
= 0,029 Ом-мм2/м, т. е. в 1,65 раза больше
удельного сопротивления меди, плотность
алюминия у^^б г/см3. Алюминий дешевле меди,
но худшая электрическая проводимость по
Рис. 11-6. Винтовая
обмотка»
а — одноходовая: б —
двухходовая.
сравнению с медью требует применения
больших сечений проводов. Предел прочности при
растяжении алюминиевых проводов в 3,5 раза
меньше, чем медных [Л. 13]. Это ограничивает
возможности применения алюминиевых
проводов в мощных трансформаторах.
Для обмоток нормальных силовых транс-'
форматоров применяют медный и
алюминиевый изолированный провод круглого и
прямоугольного сечений по ГОСТ 6324-52, 9761-61,
16512-70, 7019-71 и специальным ТУ НИИКП1.
Различают следующие марки обмоточных
проводов.
Медные обмоточные провода:
ПБО — провод, изолированный одним
слоем хлопчатобумажной пряжи;
ПБД — провод, изолированный двумя
слоями хлопчатобумажной пряжи;
ПЭБО — провод, изолированный эмалью и
одним слоем хлопчатобумажной пряжи;
ПЭЛБО — провод, изолированный лако-
стойкой эмалью и^ одним слоем
хлопчатобумажной пряжи;
ПББО — провод, изолированный
несколькими слоями кабельной или телефонной
бумаги и открытой спиралью из злоп^атоб'
мажной пряжи;
ПБ —провод,
изолированный несколькими слоями
телефонной или кабельной
бумаги;
ПСД — провод,
изолированный двумя слоями стекло-
волокнистой изоляции (этот
провод используют для сухих
трансформаторов).
Алюминиевые обмоточные
провода:
АПБД — провод,
изолированный двумя слоями
хлопчатобумажной пряжи;
АПББО — провод,
изолированный несколькими слоями
кабельной или телефонной
бумаги и открытой спиралью из
хлопчатобумажной пряжи;
АПБ — провод,
изолированный несколькими слоями
телефонной или кабельной
бумаги.
* Для получения более
плотной укладки витков в катушках
и устранения засорения масла
ворсинками пряжи широко
1 НИИКП —
Научно-исследовательский институт кабельной
промышленности (в настоящее время
ВНИИКП).
80
Рис. 11-7. Цилиндрические обмотки.
а — простая; б — двухслойная, в — многослойная; г — регулировочная обмотка; / — цилиндр бумажно-бакелитовый;
2 — бандаж (крепление концов обмотки); 3 — конец первого слоя обмотки — слоя грубой регулировки; 4 — витки
второго слоя обмотки — слоя тонкой регулировки; 5 — ответвления обмотки.
применяют провода марок ПБ и АПБ без
хлопчатобумажной пряжи поверх бумаги.
Изоляцию минимальной толщины,
предусмотренной стандартом, называют нормальной,
изоляцию большей толщины — усиленной. Для
круглого провода марки ПБ нормальная
изоляция имеет толщину 0,3 мм на диаметр,
а усиленная—0,72—1,2 мм; для
прямоугольного провода марки ПБ, нормальная
изоляция имеет толщину 0,45 и 0,65 мм на две
стороны, а усиленная — 0,72—1,92 мм.
Нормальная изоляция прямоугольного про-
ъода марки ПБ образуется несколькими
-слоями телефонной бумаги, для усиленной
изоляции применяется телефонная и кабельная
бумага.
Для изготовления обмоток мощных
силовых трансформаторов потребовалось увеличить
сечение элементарных проводников витка
обмотки, что вызвало необходимость увеличения
сечения обмоточного провода по ГОСТ 6324-62:
меньшей стороны до 5,5 мм, большей — до
22,0 мм. Кроме того, для входных катушек
обмоток напряжением 220 кВ и выше
пришлось увеличить толщину изоляции провода
до 5,8 мм на обе стороны. Изготовление
обмоток ВН для мощных силовых
трансформаторов вызвало потребность н обмоточных
проводах с изоляцией повышенной электрической
прочности, изоляция которых должна быть
изготовлена из уплотненной кабельной бумаги
марки КВУ толщиной не более 0,08 мм. Таким
6—1068
81
11 1 Z 3 Ч
Рис. 11-8. Намоточный станок с горизонтальной осью
вращения.
а — намоточный станок модели ТТ-23: / — передняя бабка; 2 —
кнопка пуска электродвигателя; 3 — планшайба, 4 — поводок:
5 —рукоятки переключения скорости вращения; 6 — центр
вращающийся; 7 — пиноль; 8 — рукоятка закрепления пиноли; 9 —
маховик перемещения пиноли; 10 — задняя бабка; // — станина
(плита)- 12 — клиноременная передача от электродвигателя; 13 —
педальный выключатель; б — схема передаточного механизма
обмоточного станка- М — электродвигатель; К — конусная
муфта; Ш — шпиндель; О — ось; 1, 2, 5—12 — шестерни; 3 - червяк;
4 — червячная шестерня; 13, 14 — кулачковые муфты; А и В—
рукоятки, служащие для передвижения кулачковых муфт; /, //,
/// — положения рукояток.
проводам присвоена марка ПБУ (ГОСТ
16512-70).
К обмоточным проводам предъявляют
следующие технические требования:
1. Наложение изоляции должно быть
плотным и равномерным. Верхняя лента (из
кабельной бумаги) и нижняя (из телефонной
или кабельной бумаги) должны быть
наложены с перекрытием не более 50%, остальные
в каждом слое — встык или с зазором до 2 мм
между витками с обязательным смещением на
половину шага относительно соседних слоев.
2. Шаг оплетки бумагой должен быть не
более 30 мм для проводов сечением до 85 мм2
и 50 мм для сечения свыше 75 мм2.
3. В проводах не должно появляться
трещин бумаги и оголенных мест при изгибе на
180° провода широкой стороной, а также узкой
стороной для проводов с отношением сторон
не более 1 :2 на стержень диаметром 160 мм.
4. Намотка провода на барабаны должна
быть ровной, без перехлестывания. Расстояние
от верхнего слоя намотки до края щеки
барабана должно быть не менее 25 мм.
5. Электрическое сопротивление провода
постоянному току, отнесенное к 1 мм2
поперечного сечения и 1 м длины, при 20 °С, должна
быть для медных проводов не более 0,01784 Ом,
алюминиевых — не более 0,029 Ом.
6. Материалы, применяемые для
изготовления проводов, должны соответствовать
стандартам.
7. Провода прямоугольного сечения не
должны иметь острых углов (заусенцев),
повреждающих (надрезающих изнутри)
бумажную изоляцию.
8. Хранение и транспортирование провода
должно производиться только в
горизонтальном положении оси барабана.
Стремление к повышению надежности и
экономичности трансформаторов заставляет
обратить особое внимание на характеристики
и качество обмоточных проводов, поскольку
обмотки в трансформаторе являются наиболее
ответственным элементом. Их качество в
значительной мере определяет надежность всего
трансформатора.
Увеличение витковой изоляции провода
приводит к уменьшению коэффициента
заполнения окна магнитной системы медью и
вследствие этого к снижению технико-экономических
показателей трансформаторов. Кроме того,
провод с большой толщиной витковой
изоляции нетехнологичен и не обеспечивает плотной
намотки обмотки.
За рубежом в качестве витковой изоляции
проводов наряду с .применением лучших
сортов кабельной бумаги стали применять
синтетические изоляционные материалы: терилено-
вую пленку (мелинекс в комбинации с
бумагой), (поливинилхлоридную изоляцию и др.
Для повышения надежности и технического
уровня трансформаторов необходимы новые
виды обмоточных проводов:
транспонированные, подразделенные, эмалированные с
повышенной электрической прочностью и др. [Л. 5].
По сравнению с обмоточными проводами
марки ПБ транспонированнйе провода марки
ПТБ имеют следующие преимущества:
1. Снижается трудоемкость изготовления
обмоток, так как в процессе намотки обмоток
отпадает необходимость транспонирования
отдельных проводников или число транспозиций
резко уменьшается.
2. Значительно повышается коэффициент
заполнения сечения обмотки медью благодаря
82
отказу от изоляции бумагой каждого
проводника и замене ее 'более тонкой эмалевой
пленкой.
3. Снижаются добавочные потери в
обмотках от полей рассеяния благодаря
многократному полному транспонированию проводников
и возможности применения элементарных
проводников малых размеров.
Кабельная промышленность освоила
производство транспонированных проводов, и они
успешно применяются для намотки обмоток
мощных трансформаторов (см. гл. 12).
Постоянно растущая потребность в
трансформаторах больших мощностей и
сверхвысоких напряжений вызывает необходимость
применения проводов максимальных размеров как
по высоте, так и по ширине, что приводит
к большому увеличению добавочных потерь
в обмотках и чрезмерному нагреву у крайних
катушек потоками рассеяния.
Так называемые подразделенные провода
состоят из двух или трех элементарных
проводников, имеющих витковую изоляцию из
двух слоев телефонной бумаги: общая витко-
вая изоляция подразделенного провода
выполняется из нескольких слоев телефонной и
кабельной бумаги общей толщины 1,95 мм и
более. Разделение проводника приводит к
значительному снижению добавочных потерь от
потоков рассеяния, и поэтому подразделенные
провода начали применяться в производстве
обмоток ВН и НН трансформаторов 220—
1 200 кВ.
11-2. ТИПЫ И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
НАМОТОЧНЫХ СТАНКОВ. СПЕЦИАЛЬНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Процессу намотки обмоток трансформатора
предшествуют подготовительные работы. К числу этих работ
в первую очередь относится выбор оборудования и
приспособлений, с помощью которых будет осуществляться
намотка обмотки. Основным оборудованием служит
намоточный станок.
а) Намоточные станки
Намоточные станки можно разделить на две
основные группы: с вертикальной и горизонтальной осью
вращения. Обе группы имеют свои достоинства и
недостатки. Общие требования ко всем намоточным станкам,
вытекающие из особенностей работы, выполняемой на
станке, сводятся к следующему: станок должен
обладать плавным пуском, иметь надежное тормозное
приспособление против обратного хода, достаточную
мощность, а также возможность регулирования скорости.
Плавный пуск станка обеспечивает постепенное
натяжение провода и равномерную укладку витков в процессе
изготовления обмотки и осуществляется благодаря
наличию у него специальной фрикционной конусной муфты,
включаемой посредством ножной педали. При нажатии
на педаль рычаг воздействует на конусную муфту,
которая, раздвигаясь и создавая трение, производит
плавное зацепление механизма станка, и шпиндель начинает
вращаться. При уменьшении давления на педаль
конусная муфта приходит в свое первоначальное состояние,
сцепление нарушается, станок приостанавливает
движение. Ножное управление движением станка вызвано
тем, что во время намотки катушек обе руки рабочего
заняты укладкой витков. Для того чтобы несколько
подробнее ознакомиться с механизмом станка и его
кинематикой, рассмотрим станок с горизонтальной осью
вращения, схематически изображенный на рис. 11-8,а
(Л. 17].
Левая часть станка, называемая передней бабкой,
содержит передаточный механизм станка,
обеспечивающий передачу движения от электродвигателя к
планшайбе. Схема этого передаточного механизма
изображена на рис. 11-8,6. От электродвигателя М движение
передается шестерням 1 и 2, находящимся в постоянном
зацеплении. От шестерни 2 дальнейшая передача
движения осуществляется посредством конусной муфты К и
через червяк 3 и червячную шестерню 4 к оси О. От
оси О к шпинделю III движение передается через одну
из четырех имеющихся пар шестерен, т. е. через
шестерни 5 и 6, или 7 и 8, или 9 и 10, или 11 и 12, в
зависимости от того, какую частоту вращения должен иметь
шпиндель. Для того чтобы получить любой из этих
вариантов, сделанс следующее: шестерни 6, 8, 10 и 12
прочно закреплены на шпинделе III и вращаются вместе
с ним. Шестерни 5, 7, 9 к 11 свободно сидят на оси О,
и при том же положении, какое изображено на
рис. 11-8,6, при вращении оси О они остаются
неподвижными. Для того чтобы одна из этих шестерен
начала вращаться вместе с осью О и, таким образом,
начала передавать движение от оси О к шпинделю Ш,
необходимо каким-то образом эту шестерню «сцепить»
с осью О. Для этого имеются две специальные, так
называемые кулачковые муфты 13 и 14, которые
закреплены на оси О посредством шпонок и, следовательно,
постоянно вращаются вместе с нею. В то же время они
закреплены на оси так, что, йе нарушая сцепления
с осью О, они могут легко передвигаться вдоль оси на
небольшое расстояние вправо и влево. Это
передвижение кулачковых муфт осуществляется посредством
рукояток А и Б.
При среднем положении рукояток Л и Б, как это
видно на рис. 11-8,6, кулачковые муфты 13 и 14
находятся в нейтральном положении, т. е. не сцеплены ни
с одной из шестерен 5, 7, 9 и //. Следовательно, если
ось О с кулачковыми муфтами 13 и 14 и вращается, то
шпиндель станка остается неподвижным. Для того
чтобы шпиндель начал вращаться, необходимо одну из
кулачковых муфт сцепить с одной из шестерен 5, 7, 9
и //. Предположим, что рукоятку А мы поставим в
положение ///, от передвижения рукоятки кулачковая
муфта 13 передвинется вдоль оси О влево и войдет
в зацепление с шестерней 5. При таком положении мы
уже не получим холостого вращения оси О. Благодаря
сцеплению кулачковой муфты 13 с шестерней 5 мы
получим передачу движения от оси О к шпинделю Ш
через пару шестерен 5 и 6. Рукоятку А мы можем
поставить в положение /; тогда кулачковая муфта 13
войдет в зацепление с шестерней 7, и передача
движения будет осуществляться через шестерни 7 и 8.
Аналогичное явление будет иметь место, если мы,
оставив рукоятку А в нейтральном положении II, будем
передвигать рукоятку Б. В этом случае передача
движения будет осуществляться соответственно через
шестерни 9 и 10 или 11 и 12.
Так как все рассмотренные шестерни имеют разные
диаметры, количество зубцов и передаточное число
каждой из пар шестерен различно, то, передвигая ру-
6*
83
Рис. 11-9. Намоточный станок с вертикальной осью
вращения (диаметр планшайбы 3 000 мм).
/ — подвижная станина (стол); 2 — верхняя рама; 3 — настил
раздвижной; 4 — стойка; 5 — электропривод планшайбы, 6 —
привод подъема подвижной станины, 7 — разжимная оправка;
8 — поводок оправки, 9 — планшайба; 10 — гибкий металлический
цилиндр; // —нижняя прессующая плита; 12 — металлические
подставки (для прессовки обмоток), 13 — редуктор, 14 —
центральная труба (шпиндель) оправки; /5 —обмотка, 16 — винт
ходовой, 17 — шпиндель; 18 — электропривод раздвижного
настила, 19 — механизм раздвижного настила; 20 — кожух, 21 —
настил; 22 — анкерное крепление кожуха, 23 —
эксплуатационный люк, 24 — люк механизма раздвижения настила.
коятку Л или Б в то или иное положение, мы получаем
определенную, необходимую для конкретного случая
частоту вращения шпинделя. Все шестерни смонтированы
в коробке скоростей. Последняя закрыта и наружу
выходят только рукоятки (рис. 11-8,а).
Установка рукояток Л и Б в то или иное положение
делается только 1 раз перед началом намотки катушек.
В процессе намотки остановка и пуск станка
осуществляются только посредством конусного сцепления К
(рис. 11-8,6). От нажима ногой на педаль посредством
ряда рычагов конус сцепляется или расцепляется с
шестерней 2, а в соответствии с этим шпиндель станка
вращается или останавливается.
Необходимость изменения частоты вращения
шпинделя вызывается двумя обстоятельствами: 1) диаметром
наматываемой катушки: чем больше диаметр, тем
меньше должна быть частота вращения, так как в противном
случае рабочий не будет успевать правильно и хорошо
укладывать витки; 2) сечением наматываемого провода
и количеством параллелей: чем больше сечение провода
и число параллелей, тем меньшую частоту вращения
должен иметь шпиндель, иначе не хватит мощности
станка для получения необходимого крутящего момента.
Для того чтобы знать, какая частота вращения
шпинделя получается при том или ином положении
рукоятки Л или Б, на каждом станке имеется
соответствующая табличка.
Правая часть станка, называемая задней бабкой 10
(рис. 11-8,а), содержит пиноль 7, в которой закреплен
вращающийся центр 6. В станине // имеются механизм
перемещения задней бабки и Т-образные пазы для ее
закрепления. Межцентровое расстояние зависит от
положения плиты относительно передней бабки.
Станок устанавливается на бетонном фундаменте и
закрепляется анкерными болтами. На некоторых станках
монтируются специальные приспособления осевой и
радиальной под-прессовки обмоток ©о время намотки,
счетчики и программно-счетные устройства для отсчета
числа витков.
Перейдем к намоточным станкам с вертикальной
осью вращения. В нашей стране впервые вертикально-
намоточный станок был спроектирован и изготовлен на
ЗТЗ в 1961 г. В настоящее время в эксплуатации
находятся три типоразмера станков.
Основные технические данные станка для
вертикальной намотки обмоток напряжением
220—750 кВ
Частота вращения планшайбы, об/мин 10—30
Электродвигатель привода планшайбы
(постоянного тока):
частота вращения, об/мин 1 600
мощность, кВт 34
Скорость вертикального перемещения, м/мин . . . 1,5
Электродвигатель для вертикального перемещения
механизма вращения:
частота вращения, об/мин 970
мощность, кВт 20
ход стола, мм 2 500
осевая нагрузка, Н A00 тс) 0,75
максимальный диаметр катушки (обмотки), мм 3 200
Масса станка, т , 22
Конструкция станка (рис. 11-9) предусматривает
размещение его станины и приводного механизма ниже
уровня пола в специальном котловане, и только
планшайба с укрепленной на ней оправкой для намотки
обмоток может находиться над уровнем пола. По мере
намотки оправка с частью обмотки опускается вниз,
благодаря чему рабочий может производить намотку
обмоток на удобном для себя уровне.
На подвижной станине / закреплены шпиндель 17
с планшайбой 9 и электроприводом 5. Вращение
планшайбы осуществляется электродвигателем постоянного
тока через клиноременную передачу и редуктор.
Подвижная станина перемещается тремя ходовыми
винтами 16, закрепленными в нижней и верхней неподвижных
рамах. Ходовые винты приводятся в движение приво-
84
Рис. 11-10. Стойки для обмоточного
провода.
а—стойка для1 прямоугольного провода
с нагяжным устройством: / — барабан
с проводом; 2 — станина; 3 — колесо; 4 —
привод передвижения; 5 — пневмоцилиндр;
6 — кран пневматический; 7 —гайка; 8 —
ролики; 9 — пружина; Ю — планки; // —
пальцы распределительные; 12 — рычаг
угловой; 13 — шток; 14 — планка нажимная;
15 — планка верхняя; 16 — ролики; 17 —
шток цилиндра; 18 — упор; б — стойка для
круглого провода: / — рама; 2 —
сферические втулки; 3 — ролик с канавками; 4 —
тормоз; 5 —колеса, 6 — кронштейн с
втулкой.
дом 6, укрепленным на нижней раме. Для вращения и
вертикального перемещения планшайбы приводы имеют
большой диапазон регулирования скорости.
Вертикальная разжимная оправка 7 для намотки обмоток
устанавливается на поводок 8 таким образом, чтобы труба
оправки была надета на шпиндель и своим нижним
концом входила в пазы поводка. Требуемый размер
внутреннего диаметра обмотки может быть получен
изменением диаметра оправки. Для намотки обмоток
меньших диаметров станок снабжен раздвигающимися
настилами 3.
б) Стойки для обмоточного провода и натяжные
устройства
Обмоточные провода круглого и прямоугольного
сечения, предназначенные для изготовления обмотки,
устанавливаются в специальную металлическую стойку
(рис. 11-10), находящуюся перед намоточным станком
или за ним. Для намотки многопараллельных обмоток
стойка рассчитана на установку одновременно
нескольких барабанов иди бухт (в случае круглого провода)
и выполнена так, чтобы провода, сматываемые адновре-
85 ,
С-
Рис. 11-11. Тормозные устройства.
менно с нескольких барабанов, не
переплетались и не терлись между
собой.
Одним из важнейших условий
хорошего качества обмотки
является высокая плотность намотки
витков, которая обеспечивается
натяжением провода. Для
осуществления плотной намотки
применяют специальное натяжное
приспособление (зажим),
устанавливаемое обычно на стойке с
проводом (рис. 11-10). Сам зажим в
основном состоит из двух стальных
пластин 4 (рис. 11-11,а), между
которыми закладываются провода.
Степень натяжения проводов
этими пластинами регулируется
гайками 6, причем давление от гаек
к пластине передается через
пружины 5. Назначение этих
пружин — сделать зажим провода до
некоторой степени эластичным,
чтобы при наличии утолщения
в проводе он мог раздвинуть
пластины и тем самым предохранить
изоляцию от неизбежного
повреждения. Внутренние поверхности
пластин, по которым скользят
провода, должны быть хорошо
отполированы во избежание порчи изоляции. Для того
чтобы вся обмотка была намотана одинаково
плотно, зажим должен быть отрегулирован в самом
начале намотки и оставаться в таком виде до
конца. Между тем в процессе намотки обмоток
периодически требуется зажимать провода так, чтобы движение
их совершенно прекратилось. Делать это посредством
гайки нельзя, так как при этом нельзя обеспечить
постоянное натяжение. Рассматриваемый зажим имеет
специальное устройство, состоящее из эксцентрика 2 и
рукоятки /. Эксцентрик устроен так, что если рукоятку
повернуть вверх на угол 90°, пластины дополнительно
сжимаются, движение проводов затормозится. Если
опустить рукоятку снова вниз, прежнее действие
зажима восстановится.
На рис. 11-11,6 показано аналогичное
приспособление с пневматическим цилиндром. Вместо эксцентрика
в этом приспособлении снизу прикреплена пневмокаме-
ра 4. При подаче сжатого воздуха в камеру происходит
зажим проводов, при снятии давления воздуха провода
освобождаются.
Пневматическая камера позволяет рабочему
производить зажатие и освобождение проводов, не сходя
с рабочего места, цри помощи установленного на
рабочем столике воздушного крана. Это снижает
утомляемость и повышает производительность труда.
Натяжное устройство для непрерывных обмоток,
состоящее из двух зажимов и пневмоцилиндра, показано
на рис. 11-10,а. Первый пружинный зажим (узел II)
может перемещаться по раме, второй — роликовый
(распределительный узел I) — закреплен стационарно.
Натяжение провода создается пружинами первого зажима,
которые воздействуют на верхнюю пластину, зажимают
провода между планками 14 и 15. При затяжке витков
перекладной секции с помощью пневматического
ножного крана 6 подают сжатый воздух в левую полость
цилиндра 5. Шток 17 пневматического цилиндра
передвигается вправо и заставляет угловой рычаг 12
повернуться против часовой стрелки. Рычаг поднимает шток 13 и
нижнюю планку, зажимая провода «намертво» между
планками. При дальнейшем передвижении штока вправо
он тянет зажим с проводом — происходит уплотнение
витков перекладной секции.
а — натяжное эксцентриковое приспособление: / — рукоятка, 2 — эксцентрик; 3 — ось;
4 — планки тормозные; 5 — пружина; 6 — гайки; 7 — винт; 8 — планки; б — натяжное
пневматическое приспособление: / — палец разделительный; 2 — гайка; 3 — планки
тормозные, 4 — пневматическая камера; 5 — болт; 6 — пружина; 7 — крепление.
К числу подготовительных работ относится также
подбор соответствующего каркаса, на который будет
производиться намотка обмотки для обеспечения
необходимого диаметра и правильной цилиндрической
формы обмотки. В тех случаях, когда в конструкции
обмотки предусмотрены жесткие бумажно-бакелитовые
цилиндры, вопрос решается просто: цилиндр имеет
правильную цилиндрическую форму. Следует решить
только, как закрепить его на станке для возможности
намотки. В тех случаях, когда обмотки не имеют
постоянного бумажно-бакелитового цилиндра, в качестве
временного каркаса, обеспечивающего обмотке
правильную круглую форму в процессе ее намотки, применяются
специальные стальные шаблоны.
На рис. 11-12,а показана одна из конструкций
сварного шаблона для намотки винтовых и непрерывных
обмоток. В цилиндр / вварены четыре диска 2 и 3.
Через все диски проходит труба 7, в которую
запрессованы втулки 9. По торцам шаблона приварены ребра
жесткости 4 с отверстиями 8 для подъема. В ребра
вварены втулки 6 для ведущих пальцев поводка. Для
правильного расположения деревянной рейки
параллельно оси шаблона приварены два упора 5. Иногда
приваривают по две или даже по три пары угольников,
фиксирующих положение каждой рейки. Подобные
шаблоны довольно просты в изготовлении и просты в
работе, но так как на каждом шаблоне можно наматывать
только обмотки одного диаметра, необходимо и*меть
большой набор шаблонов, что требует значительного
расхода металла и места для их хранения.
На рис. 11-12,6 показана одна из конструкций
разжимного шаблона, применяемого для намотки обмоток
на бумажно-бакелитовом цилиндре или совместно с
регулируемым металлическим шаблоном, изображенным на
рис. 11-12,6. Раздвижной шаблон (рис. 11-12,6)
устанавливают на планшайбу вертикально-намоточного станка
опорным кольцом 13, имеющим четыре паза,
соответствующих размерам ведущих планок на планшайбе.
Центральная труба 12, к которой приварено кольцо,
надевают на штырь планшайбы, обеспечивающий
вертикальное положение и соосность оснастки со шпинделем.
Снаружи на трубе неподвижно закреплены два кольца 8
с пазами и отверстиями для крепления рычагов 7. Два
86
кольца 9 с закрепленными в них рычагами 5 могут
перемещаться вдоль по трубе. Движение передается
гайкой 3, перемещающейся по резьбовой втулке 2 при
вращении трубы /. Гайка передвигает кольцо 4 в осевом
направлении. В кольце закреплены шпильки 6,
передвигающие кольца 9 и концы рычагов 5. При подъеме
колец вверх рычаги отклоняются и вместе с ними
расходятся лучи 10.
Существуют аналогичные конструкции разжимных
оправок для работы на горизонтальных станках. У этих
оправок по торцам установлены детали для закрепления
ях в поводке вращающегося центра. Вместе с
разжимной оправкой устанавливают регулируемый по диаметру
металлический цилиндр, показанный на рис. 11-12,в,
который изготовлен из листовой стали толщиной 3—
4 мм. По наружной кромке закреплены три шпильки; от
внутренней кромки просверлены три ряда отверстий
шагом 31,4 мм.
Переставляя шпильки на один шаг, мы изменяем
диаметр цилиндра «а 31,4:3,14=10 мм.
На рис. 1Ы2,г показана конструкция сборного
шаблона. Шаблон собирается на специальном стенде из
стандартных деталей, которые хранятся на стеллажах,
занимая мало места. Несмотря на кажущуюся
сложность деталей, технология их изготовления достаточно
простая. Продольные детали (балки, трубы и
прокладки) имеют два-три исполнения, различающиеся только
длиной. Торцевые диски 4 различаются по диаметру и
числу пазов под продольные балки. Благодаря такой
конструкции можно быстро собрать шаблон
необходимого диаметра и длины с нужным числом балок под
рейки. Диски соединены между собой центральной 7
и четырьмя распорными трубами 10. Диски имеют
пазы под продольные балки и окна для размещения
валиков 14. В пазы укладываются сварные балки 3,
сваренные из отдельных швеллеров, закрепляемые
тросами 9 и талрепами 8. Для облегчения съема обмотки
перед намоткой в балки закладывают специальные
стальные прокладки в с ушками, с помощью которых
прокладки вынимают. Доводка собранного шаблона до
нужного диаметра производится укладкой необходимого
количества штампованных прокладок 5 в пазы диска.
Закрепление реек обмотки производится струбцинами 1.
Для закрепления шаблона на станке вращающийся центр
11 входит в отверстие центральной трубы шаблона,
а пальцы поводка 13 — в отверстия 12 диска. В
настоящее время на ряде заводов страны широко применяется
универсальная разжимная оправка, показанная на
рис. 11-12,E. Такие оправки предназначены для намотки
обмоток силовых трансформаторов на горизонтально-
и вертикально-намоточных станках. Оправки дают
возможность производить намотку обмоток всех типов и
классов напряжения, имеющих внутренний диаметр не
менее 600 мм и массу не более 12 т (дополнительные
технологические приспособления позволяют
изготавливать на оправках обмотки массой до 18 т). Восемь
типоразмеров оправок охватывают диапазон диаметром
600—2 800 мм; по осевому размеру возможна намотка
обмоток длиной 500—3 200 мм.
Преимущество этой оправки очевидно: широкий
диапазон регулирования диаметра оправки каждого типа
(до 400 мм) позволяет производить намотку большого
числа разных по диаметру обмоток без съема оправки
со станка. Настройка оправки на требуемый диаметр
производится быстро и с большой точностью. При этом
направляющие рейки располагаются на одинаковом
расстоянии, обеспечивая, таким образом, настолько
высокую точность размеров полей обмотки, что отпадает
необходимость выравнивать их размеры при отделке.
Оправка может сжиматься, и ее легко вынуть из
стянутой обмотки через отверстие в верхней плите. Ее можно
собирать с разным числом направляющих планок
разной длины, т. е. одна и та же оправка обеспечивает
намотку обмоток различной длины с разным
количеством реек.
в Устройство оправки видно из рис. 11-12Д Ее
основой является вал / переменной длины; стопорение вала
на определенный размер производится болтами 2. По
концам вала насажены диски 3 с кольцевыми
Т-образными пазами, в которых закрепляются лучи 5 с
помощью болтов 4. Каждый луч состоит из корпуса, в
котором помещен винт, а снаружи укреплена шестерня,
находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 6. С
торца лучей к корпусу навинчивается пиноль 7 с
закрепленными на ней направляющими планками 8. Вращая
зубчатое колесо, производят настройку диаметра оправки
на требуемый диаметр.
Рис. 11-12. Шаблоны и оправки для намотки обмоток.
а — шаблон сварной (цилиндр металлический) для намотки
винтовых и непрерывных обмоток IV—VI габаритов: / — цилиндр;
2 — шайбы распорные; 3 — диски торцевые; 4 — ребра
жесткости, 5 — упор; 6 — втулки ведущие; 7— труба; 8— отверстия для
подъема; 9 — втулка центральная, б — шаблон разжимной для
вертикального станка: / — труба; 2— резьбовая втулка; 3 —
гайка; 4 — кольцо; 5—рычаг длинный; 6 — шпилька; 7 — рычаг
короткий; 8 — обойма неподвижная, 9 — обойма подвижная; 10 —
швеллер с деревянной планкой; И— пальцы шарнира; 12 —
труба центральная; 13 — опорное кольцо; в — цилиндр
универсальный к разжимному шаблону; г — сборный шаблон: / —
струбцина; 2 —рейка обмотки; 3 — балка сварная; 4 — диск торцевой;
5 и 6 — прокладки; 7 — труба центральная; 8 — талреп; У — трос
стальной; 10 — труба распорная; //— центр станка; 12 —
отверстие для поводка; 13 — поводок намоточного станка; 14 — валик
для подъема; 6 — универсальная разжимная оправка: / — вал;
2 — болты; 3 — диски; 4 — болты; 5 — лучи; 6 — зубчатое
колесо; 7 — пиноль; 8 — планки направляющие.
87
Контрольные вопросы
1. Какие типы обмоток применяются
в трансформаторостроении?
2. Назовите основные достоинства и
недостатки непрерывных,
цилиндрических, дисковых и винтовых типов
обмоток?
3. Какие марки обмоточных
проводов применяют для изготовления
обмоток?
4. Какие типы намоточных станков
и какие приспособления применяют для
изготовления обмоток?
5. Для чего нужно натяжное
устройство .при намотке обмоток?
ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБМОТОК
12-1. МЕТОДЫ НАМОТКИ
РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОБМОТОК
Технология намотки обмоток
имеет специфические
особенности, резко отличающие ее от
производства других узлов и
деталей трансформатора. К
обмоткам предъявляют ряд
требований: высокая электрическая и
механическая прочность,
необходимая нагрево- и влагостойкость,
технологичность изготовления
и т. п. С повышением напряжения
и мощности трансформаторов эти
требования становятся более
жесткими [Л. 3 и 5].
На обмоточное производство
требуется много материалов и
труда. В себестоимости
трансформаторов стоимость материалов
составляет до 80%', из них
стоимость материалов обмоток и
изоляции — 50—60 %. Трудоемкость
обмоточно-изоляционных работ
составляет 40—65%' общей
трудоемкости трансформатора,
повышаясь с увеличением
напряжения, поэтому вопросы широкой
комплексной механизации
производственных процессов обмоточ-
но-изоляционного -производства
являются особо актуальными.
В обмотчно-изоляционном
производстве исключительно важное
значение имеют чистота в цехе и
точное выполнение
технологических процессов. Пыль и грязь,
попадающие на изоляцию, или
отступление от установленных
технологических регламентов резко снижают качество
обмотки.
Рассмотрим основные технологические
процессы намотки обмоток разных типов [Л. 14].
а) Подготовительные работы перед
намоткой обмоток
Перед началом намотки обмоток должны
быть заранее заготовлены в соответствии со
спецификацией чертежа и картой
технологического процесса необходимые материалы и
детали для данного типа обмотки, подготовлен
ра-бочий и мерительный инструмент,
отрегулированы и установлены специальные
приспособления. Рабочее место обмотчика должно
хорошо освещаться, содержаться в чистоте и
порядке, рабочий должен знать правила
техники безопасности и выполнять их.
Назначение и устройство 'Применяемых
приспособлений и оборудования рассмотрены
в § 11-2. Здесь приводится описание
технологических процессов намотки различных видов
обмоток.
Намотку обмоток производят либо на
бумажно-бакелитовом цилиндре, остающемся
в виде каркаса в обмотке после ее
изготовления, либо на оправке (см. рис. 11-12), которую
вынимают по окончании намотки. На рис. 12-1
показано основное оборудование и оснащение,
расположенное в таком порядке, как это
требуется для начала намотки непрерывных и
винтовых обмоток на металлическом
цилиндре. Основным оборудованием служит
намоточный станок. Оснащение состоит из
шаблонов, приспособлений и стойки с натяжным
устройством для обмоточного провода. На пи-
ноль 7 задней бабки 8 и поводок планшайбы
2 надевают шайбы 3 (для закрепления реек).
В прорези шайб продевают деревянные
планки, а в их пазы устанавливают
электрокартонные рейки 4 с набором дистанционных
прокладок. Во избежание образования
многоугольника при намотке секций на цилиндр J
между рейками дополнительно укладывают
временные технологические прокладки, после
чего все установленные рейки закрепляют
резиновым жгутом. Предварительно внутреннюю
¦поверхность сухих деревянных планок
натирают парафином. Перед началом намотки
следует проверить соответствие наружного
диаметра указанному в чертеже размеру.
Наружный диаметр подготовленной установки,
измеренный по электрокартонным рейкам, должен
соответствовать размеру внутреннего
диаметра обмотки, указанному на чертеже.
При намотке обмоток на
бумажно-бакелитовом цилиндре вначале устанавливают и
закрепляют его на разжимной универсальной
Рис' 12-1. Установка оправки для намотки обмотки и
барабанов с обмоточным проводом.
/ — передняя бабка, 2 — планшайба с поводком; 3 — шаблон
для установки реек; 4 — рейка; 5 — шаблон (цилиндр)
металлический; 6— центр; 7 —пиноль; S — задняя бабка; 9 — станина;
10— педаль (пуск станка); 1J— стойка (каретка);
12—барабаны с обмоточным проводом; 13 — натяжное приспособление.
оправке, затем с помощью мостового крана
(или другого подъемного приспособления)
оправку с цилиндром устанавливают и
закрепляют в центрах намоточного станка.
Обмоточный провод прямоугольного
сечения, намотанный на барабаны 12,
устанавливают на специальные стойки (каретки) 11.
При этом измеряют сечение провода и
толщину изоляции на каждом устанавливаемом
барабане. Стойки должны иметь перемещение
вдоль оси наматываемой обмотки, -поэтому
в месте установки стоек монтируют рельсы,
по которым перемещается стойка с проводом.
Для создания регулируемого натяжения
провода на стойке устанавливают натяжные
приспособления УЗ, основные конструкции
которых представлены на рис. 11-11.
б) Намотка непрерывных обмоток
Технологические процессы намотки
непрерывных обмоток (см. рис. 11-3) аналогичны
для всех исполнений обмоток
трансформаторов 10—330 кВ, но вследствие разнообразия
элементов конструкции имеются некоторые
особенности их производства. Основными
документами для намотки обмоток являются
чертежи, технологическая карта, образцы которых
показаны в приложениях П-12-1 и П-12-2.
В развертке обмотки занумерована каждая
катушка и рейка, изображены все переходы и
транспозиции, а также -показаны все
конструктивные элементы; в таблице обмоточных
данных указаны провод (марка, сечение,
количество) и данные по намотке обмотки:
направление намотки, тип, количество катушек и
витков, основные размеры катушки, осевой
размер обмотки.
89
I
EfoJWUj
I
Xl
q p ©^
(ЛЛ)<1
QILOTU]
e>
'^rm
Ж)
г-} Я
u
ad<\
Йшс4
4
г)
x '—'
3)
ч г^шй
Рис. 12-2. Типовые схемы намотки непрерывных обмоток.
а —левая прямая схема обмотки; б — правая прямая схема
обмотки; в —левая пряхмая схема обмотки с наружными
отводами; г—левая прямая схема обмотки с внутренними отводами;
<3 —правая прямая схема обмотки с наружными отводами, в —
правая прямая схема обмотки с внутренними отводами; ж —
оборотная схема обмотки с наружными отводами; з —
оборотная схема обмотки с внутренними отводами.
Непрерывные обмотки в зависимости or
исполнения могут отличаться количеством
витков и катушек, сечением и изоляцией
обмоточного провода, количеством параллельных
проводов, размером каналов и числом реек,
расположением регулировочных петель и
ответвлении, осевым размером, внутренним и
наружным диаметрами, расположением
присоединяемых катушек, наличием или
отсутствием экранирующих витков и емкостных
колец и т. in. Наличие тех или иных
конструктивных элементов существенно влияет на
технологический процесс изготовления
обмоток.
Намотку непрерывных обмоток можно
производить как на горизонтальных, так и на
вертикальных намоточных станках.
Вначале рассмотрим изготовление
непрерывных обмоток на горизонтальных станках.
Непрерывная обмотка наматывается
катушками, которые разделены изоляционными
дистанцирующими прокладками, набранными на
рейку и образующими каналы. На рис. 11-4
показаны переходы из одной катушки в
другую и их чередование: переходы из первой
катушки во вторую выполняются по
внутренним виткам, из -второй в третью — по
наружным, из третьей катушки в четвертую снова
по внутренним и т. д. Создается впечатление,
будто одна катушка намотана обычным
способом: первый виток ее находится под
остальными, в следующей катушке первый виток
оказывается снаружи, он лежит на всех
остальных витках. Переход обмоточного провода из
катушки в катушку получается коротким и
расположен так, что не повреждается при
стяжке обмотки и не снижает изоляционную
прочность промежутка между катушками.
В зависимости от направления намотку
(левая или правая) начинают справа налево—
при левой или слева направо — при правой
намотке (при одном и том же направлении
вращения станка); при этом обмотчик
находится с рабочей стороны передней приводной
бабки. В процессе изготовления обмоток,
имеющих диаметр более 500 мм, участвуют два
человека. Сдвинув по рейкам дистанционные
прокладки (в левую сторону — при левой или
в правую сторону — при правой намотке),
оставляют возле приспособления для
установки реек только дистанционные прокладки,
образующие канал между первой катушкой и
опорным кольцом, и начинают изготовление
первой катушки. В зависимости от указанного
на чертеже -расположения конца (начала)
обмотки— снаружи или внутри катушки —
первую катушку наматывают соответственно
перекладной или постоянной.
Так как существует множество исполнений
непрерывных обмоток, рассмотрим отдельные
типовые случаи намотки обмоток,
выполненные по прямой и оборотной схемам (рис. 12-2).
Непрерывная обмотка из одного провода.
Вначале ознакомимся с простейшим случаем
изготовления непрерывной обмотки, имеющей
90
целое число битков (см. рис.
11-3,а); сечение витка состоит из
одного провода с нормальной
изоляцией; концы обмотки
расположены снаружи, намотка
левая по прямой схеме (рис. 12-2,а).
Выполнив подготовительные
работы, закрепляют концы провода
требуемой длины за деревянную
планку (вырез в упорном диске
или луч раздвижного шаблона),
ослабляют натяжение провода и
включают станок; направление
вращения — по часовой стрелке.
Изготовление первой
перекладной катушки осуществляют
за несколько приемов. Вначале
наматывают без натяжения витки
временной катушки (рис. 12-3,а
и б) и выполняют переход в
следующую катушку (рис. 12-3,в).
Затем вручную производят
перекладку витков временно
намотанной катушки (рис. 12-3,г и <Э),
передвигают ©сю /катушку на
свое прежнее место и затягивают
витки до заданного радиального
размера (рис. 12-3,е).
Перекладку витков временно намотанной
катушки производят по одному
витку /в последовательности,
обратной намотке; вначале
снимают верхний виток и укладывают
его на злектрокартонные рейки,
затем снимают следующий виток
и укладывают на первый и т. д.
Когда последний (нижний) виток
будет уложен на верх
получившейся после перекладки катушки,
на нее устанавливают четыре —
восемь (в зависимости от
диаметра обмотки) П-образных
деревянных зажимов для
предохранения рассыпания витков при
затяжке. Катушку с
переложенными витками передвигают на ее
постоянное место вплотную к дистанционным
прокладкам и производят затяжку с помощью
приспособлений различной конструкции. Одно
из таких приспособлений (см. рис. 1Ы0,а)
описано в § 11-2. В процессе затяжки
уплотняют витки секции легкими ударами
деревянного молотка в осевом и радиальном
направлениях, а затем закрепляют конец обмотки
бандажом из киперной ленты (или
специальной струбциной). Передвигают по рейкам
дистанционные прокладки (образующие канал
между первой и второй катушками) и
производят намотку второй, постоянной катушки
Рис. 12-3. Процесс намотки перекладной катушки (виток из одного
провода).
а — выполнение наружного перехода постоянной катушки и намотка первого
витка перекладной катушки; б — намотка витков временной катушки, в —
выполнение перехода перекладной катушки; г — перекладка витков временной
катушки; д — закончена перекладка витков, катушки; е — перекладная
катушка с внутренним переходом для намотки постоянной катушки.
с необходимым натяжением провода и
уплотнением витков катушки. По окончании
намотки катушки на нее устанавливают П-образный
зажим-фиксатор (рис. 15-4,а и б), отмечают
.переход в следующую (третью перекладную)
катушку, выполняют наружный переход и
продолжают намотку.
Переходы (рис. 12-5) во всех обмотках
являются одним из самых опасных мест в
отношении пробоя изоляции, поэтому они
должны быть выполнены очень надежно и
аккуратно. Все переходы выгибают гибочным
приспособлением (рис. 12-5,а) таким образом, чтобы
91
Рис. 12-4. Приспособления для закрепления витков,
катушек и концов обмотки.
с — П-образный деревянный зажим для катушек непрерывной и
витков винтовой обмотки; б — П-образная струбцина-фиксатор
для зажима витков катушки непрерывной обмотки: / — корпус;
2 — щеколда; 3 — нажимной винт; 4 — рукоятка; в — цепной
зажим для крепления конца обмотки. 1 — прижимной винт; 2 —
коромысло с резьбовым отверстием; 3 — цепь пластинчатая;
4 — прижимная пластина; 5 — конец витка из проводов; г —
струбцина для закрепления концов обмотки НН: 1 — основание;
2 — гайка, 3 и 5 —винты; 4 — пята.
они не выступали в соседний канал, а центр
изгиба располагался в середине промежутков
между прокладками по центру поля. Переходы
дополнительно изолируются, как .показано на
рис. 12-5,6 и в. Внутренний переход
изолируется всегда прокладкой (или
коробочкой),^накладываемой на провод сверху, а наружный —
снизу.
Третью секцию выполняют так же, как
первую. Вначале передвигают требуемое число
дистанционных прокладок вплотную ко
второй катушке, укладывая один виток на другой;
после укладки последнего витка выполняют
внутренний переход в четвертую (постоянную)
катушку и производят перекладку и затяжку
витков, как описано выше. После установки
-прокладок между третьей и четвертой
катушками производят намотку четвертой,
постоянной, выполняют наружный переход из
четвертой в пятую катушку и продолжают намотку
последующих катушек, повторяя
технологические приемы намотки перекладных и
постоянных катушек (см. рис. 11-4).
В нашем примере все нечетные катушки
наматывают с перекладкой витков и выполнением
Провод верхнего ватка
1 -feL.
W=
б)
Провод нижнего витка
Z 1
Рис. 12-5. Выполнение переходов.
а _ изгиб провода для перехода; б — изолировка наружных и
внутренних переходов формованными коробочками; в —
изолирование наружных и внутренних переходов изолирующими
прокладками; / — прокладка простая; 2 — коробочка формованная;
3 — прокладка фасонная; 4 — бандаж из ленты.
внутренних переходов, а все четные —
постоянными, с наружными переходами. Если
требуется выводные концы обмотки расположить
внутри, намотку нечетных катушек производят
постоянными, а четных — перекладными. При
целом числе витков в каждой катушке начало
и конец обмотки, а также все переходы будут
расположены в одном поле между первой и
последней рейками, как показано на рис. 12-6,а
[Л. 17]. Цифрами 1—16 на развертке указаны
рейки. Всего их в изображенной обмотке 16.
Начало обмотки и все переходы из катушки
в катушку выполнены между рейками 1 и 16.
Но не всегда обмотка имеет целое число
витков в каждой катушке. Иногда общее
количество витков в обмотке требуется такое,
что на каждую катушку не приходится по
целому числу витков. В этом случае каждая
катушка должна иметь целое число витков и
плюс какую-то долю витка. В результате
начало обмотки и переходы из одной катушки
в другую будут взаимно смещены на опреде-
92
ленную часть окружности. Возьмем
для стримера случай, когда каждая
катушка имеет 415/i6 витка.
Расположение начала обмотки и -переходы из
катушки в катушку получаются так, как
указано на рис. 12-6,6. Начало
обмотки расположено между рейками 1 и 16.
Переход из первой во вторую
катушку расположен между рейками 15 и
16, т. е. сто отношению к'началу, смещен
на Vie окружности. Переход из -второй
в третью катушку расположен между
рейками 14 и 15 и т. д. В результате
после шестнадцатой катушки будет иедо-
ложен один'полный виток. Если бы не
докладывать 2/i6 долей окружности на
каждой катушке, то после
шестнадцатой оказались бы недоложенными два
витка. В той части витка, где не
выдерживается радиальный размер
катушки из-за недобора долей витка,
необходимо выровнять радиальный
размер катушки, (проложив полоски
электрокартона между витками, т. е. выполнить так
называемый «разгон» радиального размера
катушки.
Непрерывная обмотка из нескольких
проводов. В тех случаях, когда витки
непрерывной обмотки состоят не из одного, а из
нескольких параллельных проводов, процесс
намотки ведется так же, как и в случае одного
провода, за исключением устройства
переходов из одной катушки в другую. В
предыдущем случае, когда мы рассматривали обмотку
из одного провода, мы имели только один
переход из катушки в катушку. В случае
многопараллельной обмотки количество переходов
между катушками будет соответствовать числу
параллельных проводов обмотки. Особенность
устройства переходов в многопараллельной
обмотке заключается в том, что во время
перехода производится перемена проводов
местами: верхний провод становится нижним,
второй провод сверху делается вторым снизу
и т. д. В качестве примера возьмем обмотку
из двух параллельных проводов,
изображенную на рис. 12-7,а. В первой катушке провод
б находился вверху, а провод а — внизу. После
перехода во вторую катушку провода
поменялись местами: верхним стал провод а, а
нижним— провод б. При переходе из второй
в третью катушку провода снова меняются
местами: провод б становится верхним, а
провод а — нижним и т. д. Аналогичная картина
получается при большем количестве
параллельных проводов. Возьмем для примера
обмотку из четырех проводов (рис. 12-7,6). Про-'
вод а, находившийся ,в первой катушке
наверху, во второй катушке стал нижним, провод б
9WW\\1lWl2\\13T\WWt5T\lk\\l l\2 \\3 П» fUlTf П7 IV П*.
1II II и м и м n.s<h м и и м и II и Е;
II II II II II II 1К>11 II
и || и ч гт
уи т.д
-я катушка
-а 2-я —//—
*3-я —-ч-
ТГТТ
u и и u u и up
ii и м и и м 1Г-П-* на туш на
Тг Предпоследняя
гт-' нптшимп
?)
11 U И U U U ТТ%%$»Г
^М^»МШ1/Л? ГЙ» 1№П?№
JKU II II II II 41 II ТПГТГ
и и 1ЦКЧП1 и м и и и м и и и и
i и iftani и ii и ii и ii и ч »
¦я к а туш на
2-я —и
3-я—и—
4-я—//—
9
Рис. 12-6. Расположение начала обмотки и переходов из одной
катушки в другую (непрерывная обмотка в развернутом виде).
а — целое число витков в каждой катушке; б — дробное число витков
в каждой катушке.
в первой катушке был вторым сверху, а во
второй катушке он стал третьим сверху,
провод в в первой катушке 'был третьим сверху,
а во второй он стал вторым сверху, и, наконец,
провод г в первой катушке был нижним, а во
второй он стал верхним. Указанное изменение
расположения проводов (транспонирование)
делается для того, чтобы все параллельные
провода имели одинаковую длину и 'были
примерно в одинаковом положении по отношению
к магнитному полю рассеяния.
Рассмотрим транспонирование трех
параллельных проводов витка обмотки с помощью
технологического клина (рис. 12-8). Намотав
заданное число витков постоянной катушки,
все параллельные провода последнего витка
2/ 3
Мчало Сечение дитна
обмотки в^на/пушнах
т?%гй?3-й
а)
Начало одмотни
1-я Л
m/kl I \Ч ИЧк 11 Ч\ II ЧУТГ Щ
тг
ю
Рис. 12-7. Переходы между катушками
непрерывной обмотки с транспозицией
параллельных проводов.
а — виток состоит из двух проводов; б — виток
состоит из четырех проводов.
93
Рис. 12-8. Транспонирование параллельных проводов
витка непрерывной обмотки (виток состоит из трех
проводов).
1—3 — полоски электрокартона.
скрепляют зажимом или связывают лентой
(для удобства транспонирования), размечают
наружные переходы проводов в следующую
перекладную катушку и изолируют их.
Вначале изгибают верхний провод, затем второй и
последним изгибают третий нижний провод,
смещая изгибы каждого последующего
провода на одно ,поле. Чтобы плавно опустить на
рейки наружные переходы, расположенные
сверху постоянной катушки, применяют
технологический (ступенчатый по высоте) клин,
который устанавливают на рейки под первый
виток перекладной катушки. Применение
клина обеспечивает плотное прилегание одной
параллели витка к другой и правильное
расположение всех переходов в заданных полях.
На клине укладывают переходы в требуемой
последовательности, располагая на каждой
ступени по одному переходу. Первый нижний
переход укладывают на первую ступень клина,
следующий переход — на вторую ступень
и т. д., последним на клин укладывают
верхний переход первого витка. После укладки
переходов на клин изменяется расположение
всех параллелей .первого витка, т. е. нижний
Начало о б мот и и
Рис. 12-9. Расчет числа витков в обмотке при трех и
о — виток состоит из четырех проводов, число витков в кату
дробное.
проводник становится верхним и наоборот, как
это показано на рис. 12-8. Намотав первый
виток на клин, второй виток временной
катушки наматывают рядом с ним, последующие
витки укладывают на второй виток и
продолжают намотку в обычном порядке.
Взаимное смещение переходов проводов
усложняет определение начала и конца
катушки, что чрезвычайно важно знать при намотке.
В самом деле, возьмем обмотку, развертка
которой показана на рис. 12-9,а. Начало
первой катушки, как видно из рисунка, находится
в пролете 16. Что же считать концом катушки,
если фактически он распределен на' четыре
пролета 13, 14, 15 и 16?
Для того чтобы было единообразие в
изготовлении обмоток, практикой выработано
определенное правило. Если виток состоит из
двух проводов, начало и конец катушки
определяют по второму (нижнему) проводу, трех
проводов (и вообще при нечетном количестве
проводов) — по среднему проводу, при четном
количестве проводов — по первому проводу
второй половины всех проводов (при четырех
проводах в витке это будет третий сверху, при
шести — четвертый сверху, при восьми —
пятый сверху и т. д.).
Рассмотрим примеры. Требуется намотать
на 16 рейках обмотку из трех проводов так, чтобы в
первой катушке получилось 215/ie витка, во второй
катушке — 28/ie витка, в третьей катушке 28/ie витка и во
всех последующих — 3 витка. Начало и конец катушки
в данной обмотке должны определяться средним
проводом. Таким образом, если начало первой катушки
расположено в пролете 16, то после намотки 215/i6 витка
конец первой катушки и начало второй катушки
окажутся в пролете 15 (рис. 12-9,6), где средний провод
делает переход из первой катушки во вторую. Дальше
после намотки 28/i6 витка конец второй катушки и
начало третьей окажутся в пролете 8, где средний провод
делает переход из второй катушки в третью. В третьей
катушке должно быть намотано 28/ie витка. Считая от
начала этой катушки, т. е. от пролета 8, конец этой
катушки и переход среднего витка в четвертую катушку
четырех параллельных проводниках в витке.
же дробное; б — виток состоит из трех проводов, число витков
94
получится в пролете 16. Так как четвертая катушка и
следующие за ней должны иметь по три витка,
дальнейшие переходы среднего провода будут получаться всегда
в пролете 16.t На рис. 12-9,6 для большей наглядности
переходы среднего провода выделены.
В предыдущем рассуждении мы говорили лишь
о среднем проводе. Из рис. 12-9,6 очевидно, что из
остальных проводов один (нижний) имеет переходы
всегда на один пролет раньше среднего, а другой
(верхний) — на один позже.
Аналогично рассмотрим обмотку из четырех
проводов, которую требуется намотать на 16 рейках так,
чтобы первая катушка имела 214/ie витка, вторая —
29/i6 витка, третья —29/i6 витка и все остальные по
3 витка. По условию в обмотке, состоящей из четного
числа проводов, начало и конец катушки определяются
по первому проводу второй половины всех проводов,
т. е. в данном случае по третьему проводу. Таким
образом, если начало рассматриваемой обмотки (рис. 12-9,а)
находится в пролете 16, то после намотки 214/ie витка
в пролете 14 третий сверху провод должен сделать
переход во вторую катушку. Это место будет считаться
концом первой катушки и началом второй. Считая
о этого места, намотав 29/ie витка, переход третьего
провода в третью катушку получится в пролете 7.
Аналогично делаются и дальнейшие расчеты мест
переходов.
Непрерывные обмотки с регулировочными
ответвлениями. Рассмотрим наиболее
характерные случаи намотки обмоток с
регулировочными ответвлениями. При концентрическом
расположении обмоток на стержне магнито-
провода регулировочные и другие ответвления
от внутренних обмоток СН и >НН выходят
вверх и вниз вдоль внутренней или наружной
поверхности «своей» обмотки. При этом в
одном поле (между столбами прокладок)
помещают один или два отвода. Отводы
выполняются из ленточной меди, когда они
припаиваются к внутреннему витку, или из обмоточного
провода при присоединении отвода к
наружному витку катушки. Заготовки отводов в виде
отдельных проводов или полос ленточной меди
вначале собирают в -пакет заданного сечения,
затем изолируют полосами кабельной бумаги
и опрессовывают на прессе. Концы отводов
выгибают так, чтобы обеспечить качественное
выполнение пайки с последующим
изолированием мест пайки и чтобы под припаянный
отвод можно было подложить
электрокартонные прокладки, изолирующие отвод от
катушек обмотки. Пайку отводов производят
вблизи перехода. Место пайки тщательно
зачищают и изолируют лакоткашью, строго
выдерживая длину конусов не менее
10-кратной толщины накладываемой изоляции. Под
припаянный регулировочный отвод
укладывают и бандажируют электрокартбнные
прокладки, привязывая их к катушкам обмотки кипер-
ной лентой.
Применяют две схемы непрерывных
обмоток с регулировочными ответвлениями
—прямую и оборотную.
Отводы
нтмо
о5мот к и то л о дина обмотки
jfrrfln /п7п *п 4 5
И? II U
ЕЕ^>
ТСЖП^
зЩ1Щ|5?Э
UL_IL
гтттг
тттг
ТГПГ^ТГТ, „ ,, ,
конец пюлооины оомотни
,,'Начало. 2 половины, лвмотки
^ii II и II и и ; \
V
Л регулировочные
катушки
Коней, 2 половины обмотки
конец 1половины обмотки
»И 5\\В\\ 7\\ glpPAlbl /lLJll J||» ,
, н н н н nMimiiiNi и и и wz
' ir n ii- гН^щтатЁдш! и и in
, » " » II «Й^»ЦШ1\Ч1\\П II П.. -U--0
»1 " " И Н IUOTTTM II II U—IUI
ЖЛП1 ii ни иди и и Jt и ;1
и"Т1 II II " К'~~Ъ^\Начяло1ШюВикь1
. Ч регулировочные
катушки
Ч „ II х^Цначалогполовины обмотки
Ровклавна^ц Начало Z половины оомотни
—П П IftT» И 15 П П ТГ-»!
ДТП II II II jiff II II П~ТГ"П
Х~11 HSMINMI ttgWI II II И НЕД
П| П И II Н ГЛУПИ II II—П ГТ—ТТ
Щ II II -ТГ-llttllH II II II 1Г-ТГ
м Гр^Кч K\iteH i ii дар
^регулировочные
катушки
II II II llfflllLIJlLLLJL..TErmrr"
II II 1Г
вп1Шы
"Г. конец второй половины
о) оомотни
Рис. 12-10. Расположение отводов в случае обмотки
с прямой схемой.
а-ответвления на наружных витках катушек; б - ответвления
на внутренних витках катушек. их ветвления
При прямой схеме непрерывная обмотка
•имеет разрыв в середине (рис. 12-2,в—е).
Регулировочные ответвления делаются в месте
разрыва. Обе половины обмотки являются
продолжением одна другой. Оборотной
(рис; 12-2,ж, з) называется такая схема, при
которой обмотка также состоит из двух половин,
но эти половины имеют разное направление
намотки витков: одна из них намотана в
направлении движения часовой стрелки (имеет
«правую» намотку), а другая —в обратном
направлении (имеет «левую» намотку).
Рассмотрим сначала прямую схему.
Возьмем для примера обмотку из трех
параллельных проводов на 12 рейках (рис. 12-10,а)
с наружными отводами. Процесс намотки до
пайки первого отвода производят так же, как
и при обычной непрерывной обмотке. Затем
в том месте, где по техническим данным
предусмотрено ответвление, все провода витка
зачищаются от изоляции, и к ним
припаивается отвод. Место пайки изолируют, как указано
выше. После устройства первого ответвления
намотка продолжается дальше обычным
порядком до пайки следующего отвода. При этом
95
Рис. 12-11. Намотка непрерывной обмотки СН на 35 кВ
с внутренними отводами.
тщательно считают витки, так как количество
их между ответвлениями должно быть строго
определено. В рассматриваемом случае
(рис. 12-10,а) начало первой половины
обмотки расположено в пролете 12. В случае целого
количества витков в данной половине конец
ее, представляющий собой третье ответвление,
должен находиться также в пролете 12. Но так
никогда не делается. Из соображений
удобного и надежного размещения они
располагаются только по одному в каждом пролете.
Таким образом, третье ответвление,
представляющее собой конец первой половины обмотки
на рис. 12-10,а, смещено по отношению к
началу обмотки на один промежуток и
расположено в пролете 11. На том же самом
основании второе и первое ответвления расположены
соответственно в пролетах 10 и 9.
После намотки первой половины обмотки
начинают намотку второй половины. При этом
направление намотки витков остается то же,
поэтому процесс намотки второй половины
точно такой же, как и первой.
Рассматривая рис. 12-10,а, мы все время
имели в виду, что регулировочные ответвления
делались от верхних витков катушек, и таким
образом они получались на наружной
поверхности обмотки (в, д на рис. 12-2). Между тем
бывают случаи, когда ответвления делают от
нижних витков катушек, и тогда они
располагаются не на наружной, а на внутренней
поверхности обмотки, т. е. между катушками
и цилиндром (рис. 12-10,6). В этом случае
процесс намотки производят иначе: намотку
первой половины начинают с середины
цилиндра и ведут в направлении к одному из его
концов (г — е на рис. 12-2). Затем весь
шаблон вместе с намотанной на него первой
половиной обмотки поворачивают на 180° и
намотку второй половины начинают с середины
цилиндра, но в направлении другого его конца.
В этом случае (рис. 12-11) начала первой и
второй половины обмотки расположены не на
ее концах, как в схемах в, д рис. 12-2, а в
середине.
Рассмотрим теперь намотку обмотки по
оборотной схеме. Намотка не отличается от
описанной выше. Следует лишь точно
учитывать расположение отводов — внутри или
снаружи обмотки. Если отводы должны быть
расположены снаружи, то намотку надо
начинать с конца цилиндра и вести ее по
направлению к середине. После намотки первой
половины весь шаблон вместе с намотанной
половиной обмотки следует развернуть на 180°
и, начиная от изготовленной половины,
продолжать намотку дальше. В результате
получим, что обе половины обмотки будут иметь
разное направление намотки витков (схема ж
на рис. 12-2). В том случае, когда обмотку
выполняют с внутренними отводами (схема з
на рис. 12-2), процесс намотки начинают с
середины шаблона. При этом как первая, так и
вторая половина наматываются без
переворачивания шаблона. В етом^ случае в обеих
половинах обмотки также получается разное
направление намотки витков.
Особенности обмоток ВН на напряжения
ПО—330 кВ. Как указывалось выше, обмотки
ВН на напряжения 110—330 кВ выполняются
как переплетенными, так и непрерывными
с входными катушками, имеющими
дополнительную изоляцию. Входные катушки и
емкостные кольца «пристраивают» к основной
непрерывной части обмотки. Вследствие
указанных конструктивных особенностей появляется
дополнительная технологическая операция —
сборка обмотки, включающая выполнение
таких работ, как сборка дисковой части и
емкостных колец с непрерывной частью, установка
экранирующих витков на группы входных
катушек, сборка, пайка и изолирование
«гребенок» и пр.
В ходе намотки непрерывной обмотки
устанавливают и бандажируют к катушкам
заранее приготовленные экранирующие витки,
которые охватывают снаружи обмотку с
заданным углом (рис. 12-12,а и б).
Экранирующие витки располагаются вплотную к
катушке или отделяются от нее прокладками из
электрокартона. Расположение экранирующих
витков и их изоляция выбираются в
соответствии с расчетами |[Л. 6 и 15]. На чертеже
обмотки обычно приводится развернутая схема
установки экранирующих витков. Ветви
экранирующих витков увязывают отдельно,
каждую к своей катушке. Экранирующие витки
поддерживаются выступами соответственно
удлиненных прокладок обмотки. Поэтому при
намотке той части непрерывной обмотки, на
96
которой будут устанавливать экранирующие
витки, следует внимательно следить за
правильным набором на каждой рейке
дистанционных прокладок, различных по длине.
Обмотки ВН на ПО кВ с вводом по краям
(рис. 12-12) имеют самую простую технологию
сборки непрерывной и дисковой частей и
пайки «гребенки». Обмотку собирают либо на
специальном станке, либо на консольных
подставках. С обоих концов непрерывной части
обмотки насаживают заранее приготовленные
входные катушки и емкостные кольца, а затем
производят соединение и пайку всех
конструктивных элементов обмотки (рис. 12-12,а—в).
Экранирующие битки 5, емкостное кольцо
1 и конец обмотки 4 соединяют параллельно.
Крайнюю ветвь экранирующего витка
(ближнего к непрерывной части обмотки) обычно
изгибают на ребро под углом 90° на длине,
требуемой для припайки всех концов
экранирующих витков и емкостного кольца, и производят
пайку так называемой «гребенки», как
показано на рис. 12-12,г. Из-за сложной формы и
малого расстояния между припаянными
концами гребенку изолируют вручную лентами лако-
ткани. Вначале изолируют линейный конец
обмотки, накладывая первый слой лакоткани
до сопряжения со срезанной на конус
бумажной изоляцией провода. Затем изменяют
направление изолировки и накладывают второй
слой лакоткани, далее третий слой, снова
изменив направление и т. д.; продолжают
изолировать, не прерывая ленты лакоткани до
указанной в чертеже толщины изоляции. За-
изолировав конец катушки А (рис. 12-12,г),
изолируют аналогично концы катушек Б и
емкостного кольца, равномерно и плотно
укладывая лакоткань, постепенно сопрягаясь со
срезанной на конце бумажной изоляцией
концов экранирующих витков, катушек и
емкостного кольца. Таким сопряжением
обеспечивают в местах стыков эффективную изоляцию.
В процессе работы все технологические опе-
Рис. 12-12. Сборка непрерывной и дисковой частей обмотки ВН на ПОкВ. Установка экранирующих
витков, пайка и изолирование «гребенки».
а — установка экранирующих витков; б — сборка обмотки и подготовка «гребенки» к пайке; в — пайка
«гребенки»; г—изолирование '«гребенки»; /— емкостное кольцо; 2 — отвод от емкостного кольца; 3 — входные катушки
А~Б; 4 —конец катушки А; 5 — катушки Б-1; Б~2, Б-3, Б-4 в непрерывной части; 6 — экранирующие витки; 7 —
электрокартонные сегменты; 8 —бумажная изоляция; 9 — концы экранирующих витков; 10 — «гребенка»; // — место
пайки; 12 — лакоткань.
7-1068
97
Рис. 12-13. Намотка обмоток на вертикальных станках.
а — переплетенная (петлевая) обмотка ВН на 500 кВ; б — непрерывная обмотка ВН на 220 кВ (ввод в
середину).
рации по пайке и изолированию гребенки
контролируются, о чем делаются соответствующие
записи в карте обмера обмотки.
Оборка обмоток ВН на 220—330 кВ имеет
свои особенности, обусловленные их
конструкцией. Если входные катушки выполнены с
замковыми прокладками, то основная работа
заключается в сборке и технологической
обработке групп входных катушек, как описано
ниже. Входные катушки в обмотках с вводом
по краям состоят из двух половин,
устанавливаемых снизу и сверху непрерывной части
обмотки ВН (во время сборки активной части
трансформатора). Если ввод сделан в
середину, то среднюю часть обмотки, состоящую из
групп входных катушек, обычно собирают
в самостоятельную часть (или части), сушат
и передают на сборку трансформатора.
К верхней и нижней частям непрерывной
обмотки припаивают входные катушки и после
их технологической обработки подают на
сборку как две составные части обмотки ВН.
Таким образом, окончательную сборку обмоток
ВН на 220—330 кВ, входные катушки которой
выполнены на замковых прокладках,
производят во время сборки активной части
трансформатора.
Когда имеется общая рейка для всей
обмотки, технологические операции сборки
обмоток с вводом по краям аналогичны ранее
рассмотренным операциям оборки обмоток на
напряжение 110 кВ, но трудоемкость резко
возрастает вследствие значительного
увеличения количества присоединяемых катушек.
Обмотки с вводом в середину выполняются
в несколько приемов. Намотка чередуется со
сборочными работами. Вначале наматывают
нижнюю непрерывную часть обмотки, затем
снимают ее со станка и устанавливают на
шаблон входные катушки и емкостные кольца,
образуя прокладками каналы между ними.
Дисковую часть обмотки соединяют пайкой с
непрерывной, изолируют пайки, после чего
обмотку снова устанавливают на станок и
продолжают намотку верхней части обмотки.
Закончив намотку, устанавливают
экранирующие витки, по краям непрерывных частей
обмотки надевают по паре входных катушек,
после чего выполняют все работы по пайке и
изолировке гребенки и мест соединения
дисковых и непрерывных частей полностью
собранной обмотки. Изготовление подобных обм^^оч
существенно упрощается при намотке их на
вертикальном станке, как показано на
рис. 12-13,6.
Если входная зона выполнена
«шихтованной» (см. рис. 12-13,в), изготовление обмотки
упрощается, так как намотку непрерывной
части и «шихтованной» производят подряд. При
расположении входной зоны посередине обмот-
98
ки (рис. 12-13,в) вначале наматывают первую
непрерывную часть обмотки, затем
продолжают намотку двойных катушек шихтованной
зоны. Наружные концы катушек оставляют
свободными. После намотки второй
непрерывной части наружные концы катушек
соединяют, паяют и изолируют.
в) Намотка обмоток по типу непрерывных
При диаметре обмотки более 1 500 мм или
большом радиальном размере катушек
(больше 140 мм) перекладывание витков временных
катушек затруднено. Поэтому намотку таких
обмоток выполняют одинарными катушками,
в ходе намотки соединяя их концы пайкой. На
горизонтальном станке намотка производится
поочередно с барабанов, установленных по обе
стороны намоточного станка. Обмотчик также
меняет свое рабочее место и находится всегда
с той стороны станка, где установлен
обмоточный провод. При намотке каждой катушки
изменяют направление вращения станка.
Изогнув конец провода в виде перехода во
вторую, еще не намотанную катушку, его
закрепляют за шаблоны и производят намотку
витков первой катушки. Закончив намотку
катушки, конец провода обрезают. Наружный
конец первой катушки изолируют и
закрепляют в соответствии с чертежом. Это — начало
обмотки. Для продолжения намотки
последующих катушек к внутреннему концу первой
катушки припаивают провод с другого
барабана и наматывают вторую катушку, изменив
при этом направление вращения станка.
Третью катушку наматывают подобно первой
с первого барабана, четвертую — со второго
и т. д. После намотки третьей катушки ее
наружный переход соединяют с наружным
витком второй, а внутренний переход — с
четвертой катушкой. Намотку и соединение
постоянных катушек производят аналогично.
Намотку обмоток крупных силовых
трансформаторов выполняют на станках с
вертикальной осью вращения, которые в последние
годы все больше находят -применение. По
сравнению с горизонтальной «амотка на
вертикальных станках имеет ряд преимуществ:
1) улучшается качество обмоток. Высокая
плотность намотки по типу непрерывных как
в радиальном, так и в осевом направлениях
достигается за счет изготовления их только
постоянными катушками при одинаковом
натяжении. Необходимая плотность обмоток
в осевом направлении в значительной мере
обеспечивается перемещением катушек под
действием силы тяжести, а также специальным
приспособлением для осевой опрессовки
обмоток;
2) вертикальная намотка позволяет
выполнить конструкцию обмоток ВН на 220—330 кВ
с общей рейкой для всей обмотки, что
повышает механическую прочность обмоток и
улучшает качество сборки;
3) отпадает необходимость кантовать
обмотки, а следовательно, исключаются
возможные развалы секций, ослабление или смещение
витков и т. п.;
4) производительность труда
увеличивается на 25—30%;
5) совмещаются операции стяжки с
намоткой и выполняются они на станке;
6) возможна намотка градуированных
обмоток с дисковой частью, расположенной
посередине, намотка обмоток всей фазы (лофаз-
ная намотка) на стержень трансформатора,
намотка безреечных (прилегающих) обмоток
с масляными каналами внутри катушек и
переплетенных обмоток на более высокие
напряжения (до 750 кВ).
Вертикально-намоточные станки могут
быть применены для изготовления
непрерывных, дисковых, переплетенных,
цилиндрических и винтовых обмоток. Конструкция
станка (см. рис. 11-9) предусматривает
размещение его станины и приводного механизма ниже
уровня пола в специальном котловане, и
только планшайба с укрепленной на ней оправкой
для намотки обмоток может находиться над
уровнем пола. По мере намотки оправка с
частью обмотки опускается вниз, благодаря чему
рабочий может производить намотку и
выполнять ручные операции в удобном для него
положении на одном и том же уровне от пола.
Рассмотрим технологию намотки обмоток
по типу непрерывных на
вертикально-намоточных станках.
Планшайбу 9 станка устанавливают в
крайнее верхнее положение (см. рис. 11-9),
закрепляют на нем нижнюю прессующую плиту 11
с уложенной заранее концевой изоляцией
обмотки и разжимную оправку 7 с
технологическим цилиндром 10. Разжимая лучи оправка,
устанавливают нужный размер диаметра
цилиндра, соответствующий внутреннему
диаметру обмотки. Затем устанавливают и
закрепляют на цилиндре комплект реек с частью
набора дистанционных прокладок. Остальную
часть дистанционных прокладок подают
к станку на картонных полосах. Во время
намотки по мере надобности прокладки
устанавливают на рейки. При расположении входных
катушек по краям обмотки вначале
насаживают на оправку емкостное кольцо и катушки
в заданном количестве и последовательности.
Намотку непрерывной части обмотки
производят с одной стороны станка, изменяя
направление вращения при намотке каждой ка-
7*
99
тушки. Намотку начинают с разметки
внутренних переходов всех параллельных
проводников первого (нижнего) витка. Заизолировав и
выгнув переходы, закрепляют конец обмотки
за цилиндр и начинают изготовление первой
катушки в соответствии с направлением
намотки. Намотав первый -виток, под внутренние
переходы подкладывают электрокартонные
прокладки, после чего продолжают намотку
оставшихся витков первой катушки. Катушку
закрепляют струбциной, отрезают провода,
изолируют и закрепляют наружный конец. Он
является началом обмотки.
Для продолжения намотки припаивают
провода к внутренним переходам готовой
катушки, изменяя при этом направление
вращения шпинделя станка, опускают по рейкам
дистанционные прокладки, образующие
каналы, и приступают к намотке витков второй
катушки. Изготовив и закрепив вторую
катушку, обрезают провода, выполняют наружные
переходы и, установив дистанционные
прокладки, наматывают третью. Вначале размечают
и изгибают внутренние переходы (в четвертую
катушку), изменяют направление вращения
шпинделя и производят намотку третьей
катушки. Закрепляют наружный виток и
обрезают провода, после чего концы всех
параллельных проводников верхнего витка третьей
катушки припаивают к наружным переходам
второй катушки.
В процессе изготовления непрерывной
части обмотки выполняют регулировочные
ответвления и петли, как это было описано при
намотке на горизонтальных станках. Для
удобства работы регулируют высоту рабочей зоны,
опуская вниз шаблоны с готовой частью
обмотки. После намотки последней катушки
обрезают концы непрерывной части обмотки,
опускают на нее сверху входные катушки и
емкостные кольца, а затем производят пайку
непрерывной части с дисковой.
При изготовлении обмоток с вводом в
середину на общей рейке после намотки нижней
части непрерывной обмотки насаживают на
оправку предварительно собранную первую
группу входных катушек, затем вторую и
третью. В процессе сборки устанавливают
дистанционные прокладки, соединяют пайкой
части обмотки и продолжают намотку
непрерывной части. По окончании опрессовывают
обмотку, выравнивают все столбы
дистанционных и замковых прокладок по отвесу,
прошивают дистанционные прокладки обмотки
наружными рейками или полосами, после чего
сжимают лучи оправки и вынимают ее из
обмотки. На верхнее емкостное кольцо
устанавливают технологические прокладки и
подставки, опускают на них верхнюю прессующую
плиту и стягивают обмотки в плитах
стальными шпильками с помощью гайковерта.
Отсоединив болты крепления нижней
прессующей плиты, мостовым краном поднимают
со станка стянутую обмотку и передают ее на
технологическую обработку.
г) Намотка переплетенных обмоток
Намотку переплетенной обмотки (см.
рис. 11-5) можно выполнять как на
горизонтальном, так и на вертикальном станках. Как
при непрерывной, так и при переплетенной
обмотке поочередно производят намотку
перекладных и постоянных катушек, транспонируя
параллельные проводники витка при переходе
из одной катушки в другую. В переплетенных
обмотках (в отличие от непрерывных) число
обмоточных проводов, используемых при
намотке, равно удвоенному числу параллельных
•проводов витка обмотки (рис. 12-14,а—г).
Рассмотрим намотку переплетенной
обмотки на горизонтальном станке. Сечение витка
состоит из одного провода. Намотку однопа-
раллельной переплетенной обмотки производят
двумя проводами одновременно и наматывают
за каждый поворот планшайбы по два EiiiKa.
Как .видно из рис. 12-14,а, за первый
оборот станка проводами 1 и 2 было намотано
два витка: виток 1— виток первой катушки и
виток 13— первый виток второй катушки.
В рассматриваемом случае каждая катушка
состоит из 12 витков, но только половина из
них располагается в своей катушке, а другая
половина расположена в смежной. В первой
катушке витки 1—6 чередуются с витками 13—
18 второй катушки; витки 7—12 первой
катушки чередуются с витками 19—24 второй.
Выполнение перекладных и постоянных
катушек переплетенной обмотки аналогично
ранее описанному для непрерывных обмоток.
Сначала проводят намотку шести сдвоенных
витков первой перекладной катушки. Как
только подготовлен переход во вторую
катушку, приступают к транспонированию проводов
(нижний перекладывают на верхний),
производят перекладку и затяжку витков первой
катушки. Затем произБодят намотку витков
второй катушки. Переплетение витков
смежных катушек выполняют по схемам,
показанным на рис. 12-14,а и е.
Для переплетения витков двух первых
катушек по схеме на рис. 12-14,а соединяют
витки 12—13 (последний виток первой катушки,
расположенный во второй катушке, с первым
витком второй катушки, расположенным
в первой катушке). Подготавливаясь к пайке,
выгибают конец провода // (виток 13) в виде
перехода из первой катушки во вторую, обре-
100
\Е35
ш
ЕЩ
Ш±
\1*6
\ш
Ш
шзз\
\I?t\
ЩЖ
ш
VOL
Ш25\
137
\Е2Б\
138
Щ27
U-L
W2J у5\
и
Шд
WZ
Шд
и_
\Е9
WJ
шш
зают конец провода / (виток 12)
с таким расчетом, чтобы пайка
располагалась выше перехода.
Оба конца очищают от изоляции,
срезая бумагу на конус. Паяют
провода внахлест и изолируют
лентами кабельной бумаги,
укладывая ее плотными
равномерными рядами в полуперекрытие до
толщины изоляции провода,
постепенно заполняют ,конус и бан-
дажируют одним слоем тафтяной
ленты. Части витков, которые
были сдвинуты для размещения
клещей при пайке витков 12—13,
натягивают на свое место, следя за
плотным прилеганием их к
катушке. Так как в переплетенных
обмотках требования к плотности
намотанных витков повышены,
при намотке не допускаются
отставание витков и выравнивание
радиального размера полосами
электрокартона-
Таким образом, соединив
пайкой наружный переход из первой
во -вторую катушку (концы
витков 12 и 13) и произведя
транспозицию проводов I я II (при
выполнении внутренних переходов)
в нижних витках F—7, 18—19), тем самым
производим переплетение битков, обеспечивая
при этом прохождение тока по виткам двух
смежных катушек обмоток, 'как показано на
рис. 12-14,6 и г. Ток как бы делает петлю,
возвращаясь в предыдущую катушку.
После пайки остались два свободных конца
провода: верхний провод / первой катушки и
верхний провод // второй катушки. Провод /
изгибают, изолируют и закрепляют бандажом,
он же является началом обмотки; провод //
изгибают и изолируют как наружный переход
в третью катушку. Но для намотки третьей
катушки имеется только один провод, поэтому
под виток 24 подкладывают конец провода,
идущего от первого барабана 1, и оба
провода скрепляют между собой бандажом ки-
перной ленты. Передвинув по рейкам
вплотную ко второй катушке прокладки в
необходимом количестве, укладывают под первый
виток перекладной катушки временный
(ступенчатый по высоте) клин из электрокартона
для создания плотного прилегания одного
витка к другому и правильного расположения
переходов, после чего производят намотку
временной (третьей) катушки. Разметив место
перехода, изгибают и изолируют внутренние
И 3d
Щ2д
\ш
№9
\Pf-1
Ш0\
Ш_
Ш2?
I112
\Е23\
Ш22\
10
\Е21
\19
\П20\
UL
Ш1Э
17
Л13
12
X
11
ип
и
U15\
14-
ЛЩ
15
Е17
16
Е18
II
ii
левая
б)
а)
1ш лит
Щ71
Ш5
Щ1
15
шт
ту
то
\1 ?
шт
шт
лп
1120
Щ15
Щ21
Ш15
YLZ1
\Е18
Wis
123
IZ4-
Щ11
\Ш25\
Щ17
\I2Z
Ш16
\Ш22\
ШЖ
tit! km tin Ш
П?Е§?* 3)
г)
Рис. 12-14. Схемы соединения витков переплетенных обмоток.
а, в — при одном и двух параллельных проводниках в витке; б, г — направление
тока в витках катушки при одном и двух параллельных проводниках в витке.
рекладывают и уплотняют витки перекладной
катушки.
Передвинув ©плотную к третьей
катушке дистанционные прокладки, производят
намотку постоянной (четвертой) катушки. Для
соединения витков третьей и четвертой
катушек прибандажированный к верхнему витку
свободный конец провода / выгибают для
перехода <в постоянную (четвертую) катушку и
зачищают конец провода //, расположенного
под верхним витком четвертой катушки.
Производят пайку двух предпоследних витков
третьей и четвертой катушек с последующим
изолированием места пайки и укладкой
спаянной части витков на катушку. Оставшийся
свободный конец провода / /верхнего витка
постоянной (четвертой) катушки выгибают
для перехода в следующую пятую катушку,
подкладывают конец провода со второго
барабана и продолжают намотку обмотки. Цикл
намотки повторяется через каждые четыре
катушки. После намотки последней катушки
обмотки конец провода обрезают, выгибают,
изолируют и закрепляют в соответствии с
чертежом.
Намотка переплетенной обмотки, витки
которой состоят из двух параллельных проводов,
переходы, производят транспозицию проводов, производится в четыре провода (рис. 12-14,в).
после чего изолируют наружный переход, пе- В остальном процесс намотки переплетенной
101
Рис. 12-15. Намотка катушек дисковой обмотки.
а — на универсальном регулируемом шаблоне: 1 — упорный диск
с прорезями для рабочих площадок; 2 — рабочие площадки; 3 -
крепление диска к планшайбе станка; 4 — обмоточный провод;
б — на вспомогательном шаблоне: / — швеллер намоточного
станка; 2 —упорный диск; 3 — стопорный винт; 4 — шаблон для
намотки с наложенной поверх полосой из электрокартона; 5 —
полоса из электрокартона; 6 — оправка для временной намотки
второго диска, 7 — обмоточный провод; 8 — направляющий
ролик.
непрерывной обмотки с двумя параллельными
проводами в витке аналогичен процессу
намотки переплетенной обмотки с одним проводом.
д) Дисковые обмотки
В отличие от ранее рассмотренной
технологии намотки непрерывной и переплетенной
обмоток, когда по окончании намотки с
намоточного станка снимают обмотку с 'большим
числом катушек, намотку дисковой обмотки
выполняют одинарными или двойными
катушками. Соответственно намотку таких коротких
частей обмотки (одна или две катушки)
производят на станках, имеющих только одну
переднюю приводную бабку, на которой
устанавливается специальная оснастка для
намотки катушек, как показано на рис. 12-15.
Рассмотрим технологический процесс
изготовления дисковых обмоток. Катушки в
зависимости от исполнения могут отличаться
внутренним и наружным диаметрами обмотки,
сечением и изоляцией обмоточного провода,
числом параллельных 'проводов, радиальными
и осевыми размерами, толщиной
дополнительной изоляции.
Технологический процесс намотки катушек
аналогичен для всех исполнений. Намотку
двойных катушек производят либо с пайкой
внутреннего соединения между катушками
(при внутреннем диаметре более 1500 мм),
либо с перемоткой витков одной катушки с
помощью специального приспособления. В
зависимости от направления намотки (левая или
правая) намотку катушек начинают по
часовой стрелке при левой намотке и против
часовой стрелки при правой намотке. Если виток
состоит из нескольких параллельных
проводов, на внутренних переходах между двумя
упаренными катушками выполняют
перестановку параллельных проводов так же, как и
в непрерывной обмотке.
Намотку катушек диаметром более 1 500 мм
производят поочередно с барабанов,
установленных по обе стороны станка, аналогично
ранее рассмотренной намотке «по типу
непрерывной».
Шаблоны применяют как деревянные, так
и универсальные (рис. 12-15,а).
Выполнив в заданном 'порядке и объеме
подготовительные работы, закрепляют конец
обмоточного провода в вырезе шаблона
и, намотав около АД витка второй катушки,
выгибают и изолируют переход в первую
катушку.
Изоляцию 'перехода выполняют в
соответствии с чертежом (лентами лакоткани с
последующим 'бандажом тафтяной ленты или
крепированной бумагой вполуперекрытие) до
толщины, равной полусумме толщин изоляции
двух смежных катушек. С помощью натяжного
приспособления регулируют натяжение
провода, обеспечивающее плотную намотку
витков, и приступают к намотке витка первой
катушки. Вначале намотку производят при
малой частоте вращения станка, так как в
процессе укладки первого витка на шаблон
накладывают временный клин из электрокартона
102
{толщиной 3—5 мм, шириной 80—100 мм,
длиной, равной половине окружности) и шесть —
восемь кусков киперной ленты. Затем
увеличивают частоту вращения, производят намотку
всех витков первой катушки, измеряют
радиальный размер и связывают катушку в
шести— восьми местах заранее уложенными
кусками киперной ленты. Отрезав провод, конец
катушки выгибают и закрепляют киперной
лентой, а к внутреннему витку припаивают
конец провода со второго барабана. При
изготовлении второй катушки изменяют
направление вращения станка, рабочий-обмотчик
меняет рабочее место и продолжает намотку
второй катушки обмоточным проводом с другого
барабана, установленного с противоположной
стороны станка.
Намотка катушек с большим радиальным
размером B00—500 мм) и дальнейшие
технологические операции по транспортировке,
пайке и изолированию катушек очень трудоемки
из-за неудобств, вызванных в основном
неустойчивым положением большого числа
витков, уложенных один на другой.
На ряде заводов успешно применяют новую
технологию — склейку витков в процессе
намотки катушки быстросохнущим клеем. На
обмоточный провод с помощью специального
приспособления наносится тонкий слой метил-
целлюлозного клея, что значительно упрощает
процесс намотки большого числа витков.
Катушка со склеенными витками получается
монолитной, жесткой, удобной для
транспортировки и выполнения технологических операций
изолирования и сборки.
Намотку катушек диаметром менее
1 500 мм производят без внутренней пайки
аналогично намотке непрерывной обмотки
с перемоткой витков одной катушки. Намотку
производят с одной стороны станка, но с
переменой направления ©ращения планшайбы.
Вначале производят временную намотку одной
катушки на вспомогательный шаблон
{рис. 12-15,6), закрепленный неподвижно на
одном шпинделе с основным шаблоном. Витки
укладывают рядом, как при намотке слоевой
обмотки: длина провода, намотанного на
вспомогательный шаблон, должна соответствовать
длине всех витков одной катушки. Закончив
временную намотку, выгибают и изолируют
переход в первую катушку и на основном
шаблоне производят намотку первой катушки.
После намотки последнего витка намечают
требуемую длину конца, закрепляют его
струбциной, связывают катушку в 3—6 местах
киперной лентой, обрезают конец обмоточного
провода и отгибают конец.
Для намотки второй катушки изменяют
направление вращения станка и используют про-
!
Рис. 12-16. Сборка и стяжка групп катушек дисковой
обмотки.
а — сборка дисковой обмотки: / — шаблон (металлический
цилиндр); 2— направляющие рейки; 3— группа катушек; 4
—замковые прокладки; 5 — приспособление для транспортировки
катушек; 6 — нижняя прессующая плита; 7 — деревянные
прокладки; б —замковая прокладка: / — пластина, образующая
горизонтальный канал; 2 — то же вертикальный канал; 3 —
полоса электрокартона.
вод, ранее намотанный на вспомогательный
шаблон. Освободив фиксацию
вспомогательного ша'блона (теперь он может вращаться
103
свободно на шпинделе), пропускают провод
первого витка (считая от перехода) через
натяжное приспособление и свободно
вращающийся ролик, установленный на тормозной
стойке, производят намотку второй катушки
рядом с уже намотанной первой; обе катушки
имеют одинаковое направление намотки.
Концы каждой катушки маркируют, выбивая
клеймом номер катушки и фазу обмотки. При
проверке катушек измеряют сечение и
изоляцию обмоточного провода, радиальный размер,
количество витков, внутренний и наружный
диаметры, а также правильность выполнения
переходов и их изоляции.
После изготовления всего комплекта
катушек в зависимости от конструкции обмотки
они могут быть собраны с замковыми
прокладками на цилиндр, как показано на
рис. 12-16. По окончании сборки обмотки
приступают к пайке катушек между собой. После
тщательного изолирования переходов обмотку
сушат и производят отделку.
В обмотках ВН на напряжение ПО—500 кВ
дисковые катушки применяются в качестве так
называемых «входных», т. е. первых,
воспринимающих перенапряжение, возникающее
в трансформаторе. Поэтому особое внимание
уделяют их изоляции.
Входные катушки изготовляют из проводов
с усиленной изоляцией; кроме того, каждая
катушка подвергается еще дополнительной
изоляции и технологической обработке.
По окончании сборки намотанных катушек
во временные группы и технологической
обработки (сушки, пропитки и запекания) их
изолируют — накладывают дополнительную
изоляцию, общую для всех витков.
Дополнительную изоляцию накладывают бумажными
лентами вполуперекрытие. Соответственно
кривизне катушки бумажные ленты несколько
сближаются у внутреннего и расходятся у
наружного диаметра. Это обусловливает разную
толщину слоя изоляции вдоль радиального
размера катушки. Принято выдерживать
полуперекрытие лент на среднем диаметре.
Перед наложением первого слоя бумажной
ленты катушку натирают парафином, что
позволяет плотнее затянуть ленту. Для придания
большей эластичности бумаге рулоны
предварительно увлажняют. Сначала необходимо
наложить изоляцию в тех местах катушки, где
ее невозможно плотно заизолйровать. Такими
местами являются 'поверхности катушки,
непосредственно прилегающие к переходу и
концам.
Для изолирования катушки вначале
размечают (с помощью специального шаблона),
затем отгибают оба конца с таким расчетом,
чтобы можно было свободно наложить
изоляцию на поверхности катушки между ее
концами. При этом переход из одной катушки
в другую не захватывается, так как его
необходимо изолировать самостоятельно на 3Д
толщины изоляции катушки. Точно так же
отдельно изолируют и концы катушки. Изолирование
переходов и концов обычно производят
полосами лакоткани шириной 10—15 мм или
лентами крепированной бумаги, так как они более
эластичны, чем бумага, и позволяют получить
плотную изоляцию в неудобных местах.
Чтобы у начального конца катушки, а
также у внутреннего перехода при этом не
получилось разрыва, наружный конец и внутренний
переход сначала изолируют «на конус», как
показано на рис. 12-17,6. Длину конуса
изоляции выполняют не менее 10-кратной толщины
изоляции катушки, но не менее 50 мм. Только
после такой предварительной подготовки всю
поверхность катушки изолируют лентами из
бакелизированной (с односторонним лаковым
покрытием) кабельной бумаги шириной 15—
30 мм, толщиной 0,12 мм. Толщина
изоляционного слоя обычно составляет 1,5—12 мм на
сторону.
Первый слой бумажной ленты изолирует
катушку до начала предварительно
выполненной «на конус» изоляции. Второй слой
частично накрывает сам конец и переход, сопрягаясь
с выполненной «на конус» изоляцией, третий
слой еще дальше накрывает конус и т. д. При
таком способе изолирования (рис. 12-17,6)
прямого отверстия в изоляции нет, а
возможный путь перекрытия от начала конуса
катушки наружу и вдоль него имеет значительную
длину.
Изолирование дисковых катушек
производят как на изолировочных станках, так и
вручную. На станках изолируют одинарные
катушки. Двойные катушки изолируют пока
вручную. При изолировании на станке
(рис. 12-17,а) предварительно вручную
изолируют концы катушки. Подготовленную таким
образом катушку устанавливают на ведущие
валки изолировочного станка. Конец ленты
кабельной бумаги навивают на катушку
вручную, поворачивая несколько раз «обмотчик»
станка, затем включают пневмоприжимы и
привод станка. При установке рулончиков
бумаги на «обмотчик» станка ленту располагают
лакированной стороной вниз. Величину подачи
и скорость вращения «обмотчика» подбирают
таким образом, чтобы каждая лента в
наматываемом слое перекрывала наполовину ленту
в предыдущем слое. Натяжение лент
кабельной бумаги регулируют прижимной гайкой
«обмотчика». Привод главной подачи
(вращение катушки) имеет реверс. Первый слой
бумажной ленты изолирует катушку до начала
104
«конуса» изоляции, выполненной предвари- -
тельно вручную. Второй слой изолирует
большую дугу обмотки, а последний слой
полностью закрывает «конус» предварительно
выполненной изоляции (рис. 12-17,6).
Предпоследний слой изоляции накладывают вразгои
(шаг 25—30 мм) лентой кабельной бумаги,
располагая ее лакированной стороной наружу,
и катушку баадажируют одним слоем
отбортованной кабельной бумаги. По окончании
изолирования обрезают концы лент и
подклеивают их к катушке бакелитовым лаком, затем
ее снимают с помощью крана и специального
приспособления.
При изолировании дисковых катушек
кабельной бумагой дополнительная изоляция
получается все же недостаточно плотной. Для
того чтобы во время эксплуатации
трансформатора катушечная изоляция не вспучивалась
и не закрывала охлаждающие каналы,
изолированные катушки проходят дополнительную
обработку. Стянутые в плиты и опрессованные
на гидропрессе катушки загружают в вакуум-
сушильную камеру, где в течение 10—24 ч при
100—105 °С происходит удаление влаги из
бумажной изоляции и запекание лаковой пленки.
При сушке обмотки должны находиться под
давлением груза или сильных 'Пружин. В
первый период сушки лаковая пленка
размягчается и плотно склеивает все витки бумаги
между собой и с торцевой поверхностью катушек.
В конце процесса лак чюлимеризуется. Затем
обмотки выгружают из сушильной камеры и
после остывания их распрессовывают. После
такой обработки 'наложенная бумажная
изоляция становится монолитной и хорошо
держится на обмотке, не разбухает в горячем масле
и не закрывает охлаждающих каналов
обмотки.
Изготовление дисковых обмоток — весьма
трудоемкий технологический процесс, но он
существенно упрощается при намотке их на
вертикально-намоточных станках. При этом
возможно организовать поточное 'изготовление
катушек по следующей схеме:
1) намотка одинарных катушек на
вертикальных станках;
2) изолирование катушек на специальных
изолировочных станках;
3) пайка одинарных катушек, сборка,
опрессовка, сушка;
4) сборка групп обмотки из катушек
с установкой соответствующей изоляции,
экранирующих витков 'и емкостных колец на
специальном вертикальном станке.
При такой технологии отпадает
необходимость в промежуточной пропитке катушек, так
как вертикальная намотка на раздвижном
шаблоне обеспечивает плотную намотку кату-
Рис. 12-17. Изолирование катушек и емкостных колец.
а — изолирование одинарных катушек на станке; б —
предварительное изолирование конца катушки и сопрягаемой с ним
части обмотки (перед изолированием на станке); 1 — изоляция
бумажной лентой; 2 — предварительная изоляция лакотканыо;
3 — внутренний переход, 4 — витки; 5 — наружный конец
катушки.
шек, а передача их на изолировочный станок
без перекантовки исключает возможность
«развала» витков и искажения формы кдту-
шек. При очень плотной изолировке катушек
отпадает также необходимость в их
промежуточной сушке и прессовке, что еще более
упрощает технологический процесс изготовления
катушек, уменьшает цикл их производства и
улучшает качество.
105
l^Wh a)
¦с ыМщ^т^^ы®** '*
Рис. 12-18. Изготовление емкостного кольца.
,7 _ изолирование емкостного кольца / — кольцо из электрокартона. 2 — изоляция лакотканыо, 3 — изоляция бумажной лентой;
¦ 4 — отвод, 5 — медная полоса; б — навивка медной ленты на кольцо / — ролик, 2 — пневматический прижим; 3 — кольцо: 4 —
устройство для намотки ленты; в — установка для нанесения алюминиевой пленки на кольцо методом термического напыления:
./— металлизатор; 2 — ролик; 3 — ролик передвижной. 4 - вентиляционная установка; 5 — пульт управления; 6 — газовый редуктор;
7 — баллоны с газом; 8 — баллон со сжатым воздухом; 9 — подача проволоки; 10 — зажигание.
е) Изготовление элементов емкостной
защиты обмоток трансформаторов
Емкостные кольца. Для выравнивания
электрического поля у концов обмотки, а
также для некоторого снижения максимальных
напряжений между входными катушками
трансформаторов 110 кВ и выше применяют
емкостные кольца. Емкостное кольцо
(рис. 12-18,а) состоит из склеенной и опрессо-
ванной электрокартонной шайбы или кольца
со скругленными краями, металлической
оболочки— навитой медной ленты или
напыленной пленки и изоляции из полос кабельной
бумаги. К медной ленте (или пленке)
присоединяют отвод (кабель) для соединения с
линейным или нейтральным концом обмотки.
Толщину кольца (шайбы) из
электрокартона делают не менее 8—10 мм, чтобы получить
достаточный радиус закругления краев
металлической оболочки. В месте, где присоединен
кабель, кольцо срезают по хорде. Фрезеровку
по внутреннему и наружному диаметрам
изолирующего кольца -производят на фрезерном
станке. Так как емкостное кольцо находится
в магнитном поле обмоток, его металлическую
оболочку выполняют так, чтобы в ней не
возникало значительных потерь и нагрева от
вихревых токов, индуктируемых потоком
рассеяния [Л. 6]. Обычно металлическую
оболочку емкостного кольца выполняют медной
лентой шириной 20—30 мм, предварительно
изолированной кабельной бумагой. Медную ленту
накладывают по всей длине окружности
кольца с перекрытием витков по наружному
диаметру 3—5 мм. Так как металлическая
оболочка не должна быть замкнута, при намотке
ленты на кольце оставляют разрыв около
50 мм.
Для соединения между собой отдельных
витков намотанной оболочки с одной стороны
кольца с шагом в 60—70 мм припаивают оло-
.вянным /припоем узкую медную полосу, для
чего в изоляции ленты вырезают небольшие
окна. Отвод от металлической оболочки
емкостного кольца выполняют кабелем (обычно
сечением 25 мм2). Кабель расплющивают и
припаивают оловянным припоем к виткам
медной ленты на стороне, противоположной
разрыву. Отвод изолируют на конус лентой
кабельной бумаги. При изоляции емкостного
кольца постепенно выполняют сопряжение
изоляции отвода и кольца так же, как и при
изоляции катушек дисковой обмотки. Емкостное
кольцо изолируют (рис. 1?-18,а) лентами
лакированной кабельной бумаги на
изолировочном станке аналогично изолированию
дисковых катушек, после чего опрессовывают на
гидравлическом прессе, выдерживая его под
давлением E0—80) • 105 Па E0—80 кгс/см2)
106
Рис. 12-19. Изолировочный
станок.
а — схема изолировочного станка;
б — внешний вид «обмотчика»; 1 —
тяговый шкив, 2 — шкив холостой;
3 — «обмотчик»; 4 — рукоятка; 5 —
винт, в — электродвигатель; 7 —
валик промежуточный; 8 — валик; 9 —
шкив ступенчатый; 10 — редуктор
червячный, 11, 12 — сменные
шестерни, 13, 14 — звездочки; 15 —
цепь; 16 — отводной клин; 17 —
направляющий палец, 18 — ременная
передача.
в течение 2—3 ч при 100—110°С. Под
действием температуры лак размягчается и
склеивает слои кабельной бумаги. Давление пресса
способствует образованию плотной
изоляционной оболочки емкостного кольца.
Описанный выше метод получения
металлической оболочки емкостного .кольца не
технологичен, выполняется вручную с затратой
большого количества ленточной меди.
Металлическую оболочку емкостного кольца можно
получить и другим способом — использовать
метод термического напыления тонкого слоя
алюминия на электрокартонное кольцо. На
рис. 12-18,в показана установка для
металлизации емкостных колец, применяемая на ряде
заводов. Установка состоит из двух основных
частей: передней приводной бабки / с
роликами 2 и 3 для установки и закрепления
металлизируемых колец и задней 'бабки // с
расположенным на ней металлизатором 7, а также
баллонов с газами (ацетиленом и кислородом)
и системой газопроводов.
Установка оборудована вытяжной
вентиляцией, приемный патрубок которой установлен
в зоне металлизации кольца и закреплен на
передней бабке. Кольцо может вращаться
с различной частотой и изменять направление
вращения. Регулирование частоты и
направления вращения кольца осуществляется с пульта
управления 5. Специальные механизмы
перемещения и поворота металлизатора позволяют
расположить его в рабочее положение так,
чтобы ось сопла распылительной головки была
перпендикулярна к металлизируемой
поверхности кольца. С помощью редукторов 6
регулируют избыточное давление газа и сжатого
воздуха соответственно до A, 3 и 5) • 105 Па
A, 3 и 5 кгс/см2). Через подающий механизм 9
алюминиевая проволока с бобины подается
в распылительную головку металлизатора;
скорость подачи проволоки регулируется с
помощью регулятора скорости.
Металлизацию кольца производят в
следующей последовательности. Вначале обматыва-
107
ют кабельной бумагой участок кольца,
который обозначен в чертеже «неметаллизирован-
ная часть кольца», и устанавливают кольцо на
ролики передней бабки. Ролик 3 можно
передвигать; перемещая его вверх или вниз,
плотно закрепляем кольцо на роликах. Включаем
вентиляцию и привод передней бабки,
регулируя с пульта управления частоту вращения
кольца. Установив в рабочее положение
головку металлизатора (перпендикулярно
металлизируемой поверхности кольца на расстоянии
120—130 мм от сопла до кольца) и
отрегулировав скорость подачи проволоки и давление
газов и сжатого воздуха, зажигают пламя
смеси с помощью зажигалки 10.
Вначале металлизируют кольцо с одной
стороны, затем, остановив работу
распылительной головки и переустановив кольцо,
продолжают металлизировать его вторую сторону.
Контроль качества выполненного покрытия
производят внешним осмотром, проверяя
равномерность покрытия и отсутствие участков
с отслаиванием металлизированного слоя.
Экранирующие витки. Для уменьшения
«градиентных»1 напряжений в продольной
изоляции у отечественных трансформаторов на
напряжение ПО кВ и выше применяют
незамкнутые емкостные экранирующие витки
(см. рис. 12-12,а). Экранирующие витки
выполняют из того же провода, что и витки
катушек, но они имеют усиленную изоляцию E—
8 мм на сторону).
Изолирование заготовок экранирующих
витков (наложение дополнительной изоляции)
производят на изолировочном станке
(рис. 12-19). Пропустив обмоточный провод
максимально возможной длины (длина куска
выбирается в зависимости от ширины провода
и толщины накладываемой изоляции) через
прижимные рейки и направляющие втулки,
укладывают его на перемоточные барабаны.
Соединив (связав) проволокой концы, создают
необходимое натяжение провода и, заправив
концы кабельной бумаги таким образом, чтобы
обеспечивалось перекрытие стыков изоляции,
включают станок. Изолируют лентами кабель-'
ной бумаги до заданной толщины изоляции,
следя за перекрытием стыков изоляции и
плотностью ее наложения. В процессе
изолирования постепенно уменьшают расстояние между
барабанами, на которые -намотан провод, так
как по мере увеличения толщины изоляции
провода его натяжение также увеличивается.
Закончив изолирование, выключают станок,
ослабляют натяжение провода и, разъединив
1 «Градиентное» напряжение — разность
потенциалов между какими-либо двумя точками обмотки
(например, между соседними катушками) при воздействии
импульсного напряжения.
его концы, снимают изолированный провод.
В соответствии с указанной «а чертеже длиной
развертки каждого экранирующего витка
изолированный провод разрезают на отдельные
заготовки и размечают место изгиба головки
экранирующего витка. Для изгиба головки без
повреждения изоляции провод в месте изгиба
размачивают A ч) в горячей воде (80 °С) и
выполняют изгиб головки экранирующего
витка (диаметр сменного цилиндра выбирают в
соответствии с размером головки экрана).
ж) Намотка винтовых обмоток
Технологический процесс намотки винтовых
обмоток одинаков для всех типов силовых
трансформаторов. В зависимости от
исполнения винтовые обмотки могут отличаться чис^
лом параллельных проводов в витке и
количеством ходов, радиальным и осевым размерами
витков, внутренним и наружным диаметрами,
длиной и массой обмотки, сечением и
изоляцией обмоточного провода, числом витков и
видом транспозиции.
При выполнении подготовительных работ
к намотке многопараллельных винтовых
обмоток рекомендуется на стойки устанавливать
рабочие (технологические) барабаны с
намотанным на них проводом. Длина намотанного
провода на один рабочий барабан должна
быть не менее (или кратной) длины одной
параллели обмотки. В процессе перемотки
провода пайки, выполненные на кабельном заводе,
вырезают и производят новую пайку и
изолирование мест пайки.
Очень важно при изготовлении винтовых
обмоток правильно установить барабаны и
скомплектовать начальный конец (вывод)
обмотки. Технологические барабаны
устанавливают на каретку в несколько рядов в 2—
3 яруса так, чтобы все концы проводов от
барабанов нижнего яруса подводились к зажиму,
располагаясь сверху барабанов, а верхнего
яруса — снизу каждого барабана.
Намотка одноходовой обмотки. Процесс
производства одноходовой обмотки с
групповыми и общей транспозициями (рис. 12-20)
начинают с комплектования начального
вывода, после чего все провода заводят в натяжное
приспособление и начинают намотку. На
установленном комплекте реек сдвигают
дистанционные прокладки в левую или правую сторону
(в зависимости от направления намотки),
закрепляют концы обмотки на шаблоне и
начинают намотку обмотки. За каждый оборот
станка изготовляют один многопараллельный
виток на (небольшой частоте вращения 8—
16 об/мин, чередуя намотку витков обмотки
с установкой прокладок. Для создания
опорной поверхности обмотки между винтовой по-
108
Вторая
группа
верхностью крайнего витка и опорным кольцом
на каждой рейке устанавливают разное
количество прокладок. Для устойчивости
прокладок их скрепляют сегментами.
Выполнив первый виток, придвигают к нему
прокладки, образующие канал между первым
и вторым витками, затем наматывают второй
виток с шагом, равным толщине провода плюс
канал между витками. После второго витка
накладывают симметрично по окружности
три — четыре общих бандажа из киперной
ленты на оба витка и продолжают
изготовление обмотки дальше, разделяя витки
прокладками. Производят намотку 4/4 витков обмотки
до начала первой транспозиции.
Наметив центр первой групповой
транспозиции, закрепляют последний намотанный
виток обмотки зажимом и разделяют все
провода на две группы: с одинаковым числом — при
четном количестве проводов в витке, разным —
при нечетном (в одной из групп на один
провод больше). Эти группы (рис. 12-20,6)
меняются местами после перекладки их в двух
полях, смежных с центром транспозиции. В
одном поле выполняются переходы проводов
одной группы, а через поле — другой. Каждый
провод верхней группы выгибают в
отдельности (с помощью приспособления для гибки
переходов), а затем складывают стопкой все
провода, бандажируют тафтяной лентой вполу-
перекрытие и укладывают рядом с витком. Для
Гретья группа
Оси прокладок
Группы
Лердая <]
вторая {1
Третья {|
Qemdepmfa
Четдертая группа
Клан
Оси прокладок^-
7 7 и \ ш\ ш Г v 1"
Верхняя [
полодииа\ *
Нижняя] f
полодина\ ш
Группы
]1У четвертая
щу Третья
Oз) Вторая
|} Первая
клин
Клан-
Верхняя
полодина
Нижняя
лолобина
Оси прокладок
Рис. 12-20. Выполнение транспозиции в одноходовой винтовой обмотке.
а — групповая (специальная) транспозиция; б — общая (стандартная) транспозиция; / — прессованные сегменты из
электрокартона с клиновыми выступами для закрепления за рейки; 2и 22 — клинья, собранные из полос электрокартона (бандажи, коробочки
не показаны); в и ^ — транспозиция Бюда (групповая и общая).
109
I положение
К барабану С обмотоА
ным проводом \
направление на&отш
Е I: о
1
предотвращения замыкания смежных проводов
первой и второй групп до и после выполнения
транспозиции закладывают между группами
полосу электрокартона и дополнительно на
изогнутые части витка устанавливают
отбортованные прокладки из электрокартона.
Плавный переход проводов осуществляется
с помощью клиньев из электрокартона, под-
кладываемых под провода в месте перехода
2i и 22 (-рис. 12-20,6). Клинья выравнивают
радиальный размер витков в зоне
транспозиции, и на них располагаются обе группы
транспонируемых проводов. После выполнения
транспозиции обе группы проводов поменялись
местами: верхняя группа стала нижней, а
нижняя— верхней. В зоне транспозиции
произошло как бы раздвоение витка, а потом
слияние, за счет чего увеличился канал. Поэтому
при выполнении транспозиции внимательно
следят за правильным выполнением канала.
Продолжают намотку витков до половины
обмотки и выполняют общую транспозицию.
Начало и конец обмотки должны быть
симметричными относительно ее середины
(рис. 12-20,а). Для выполнения общей
транспозиции в поле, указанном в развертке
обмотки, намечают переход на первом (верхнем)
проводе, закрепляют виток зажимом и из
полос электрокартона изготовляют два клина.
Высота клина должна быть меньше
радиального размера витка на один провод, а длина
его определяется длиной части окружности,
"•# занимаемой переходами всех проводов витка.
Выгнув верхний провод в в'иде перехода,
его изолируют и укладывают рядом с витком
на утолщенную часть первого клина. Второй
клин своей тонкой частью подкладывают под
оставшиеся провода витка. Таким образом,
в первом поле параллельные провода витка
раздвоились на две группы (рис. 12-20,а).
В следующем поле выгибают и изолируют
переход, затем укладывают второй провод на
первый. В каждом поле изгибают
последовательно проводники витка в виде переходов и<
укладывают их рядом на уже переложенные
ранее проводники. После выполнения общей
транспозиции каждый провод в витке поменял
свое местоположение.
Продолжая намотку, делают еще 3/4 витков
обмотки до начала второй групповой
транспозиции, которую выполняют аналогично пер-
Рис. 12-21. Расположение параллельных проводов в
витках одноходовой винтовой обмотки при ее намотке с
групповыми и общей транспозициями.
О — первоначальная укладка обмоточных проводов* / —
закручивание проводов — начало намотки; // — после первой
групповой транспозиции; /// — после общей транспозиции; IV — после
второй групповой транспозиции.
ПО
вой, т. е. две группы проводников снова
меняют свое местоположение.
После выполнения всех трех транспозиций
проводники будут расположены в обратном
порядке по сравнению с их начальным
положением. В процессе намотки последнего витка
обмотки винтовую поверхность выравнивают
разным количеством прокладок на каждой
рейке.
Комплектование начального вывода
обмотки, расположение проводов A—6) во время
намотки и выполнение транспозиций показаны
на рис. 12-21.
Изготовив обмотку, снимают
приспособление для установки реек, закрепляют последний
виток струбциной, обрезают концы провода и
комплектуют конечный вывод обмотки. Выгнуз
провода под прямым углом (каждый в
отдельности), их располагают так, чтобы
обеспечить возможность вывода концов через
специалыные отверстия или углубления .в
опорном кольце катушки. Чтобы отдельные
проводники не замыкались, каждый провод в
месте изгиба изолируют крепированной бумагой.
Конец обмотки изолируют лакотканью или
полосами крепированной бумаги и закрепляют
между двумя рейками.
Если одноходовая обмотка выполняется
с транспозициями Бюда (рис. 12-20,в и г), то
раскладку проводов перед намоткой обмотки
и транспозиции выполняют по-иному.
Намотку обмотки производят так, как описано
ранее, чередуя намотку витков с установкой
дистанционных прокладок. При выполнении
групповой транспозиции закрепляют зажимом
последний намотанный виток, все
параллельные провода в'итка делят на четыре группы и
каждую группу меняют местами согласно
схеме на рис. 12-20,в. Перекладку каждой группы
проводов производят через поле, поэтому вся
групповая транспозиция занимает семь полей.
В первом поле изгибают в виде перехода
провода первой группы и укладывают их рядом
с витком. Таким образом, виток как бы
разделяется на два с разными радиальными
размерами. Для выравнивания радиального
размера катушки под первую (в новом витке) и
четвертую группы (в оставшемся витке) под-
кладывают и бандажируют клинья (рис.
12-20,в) из полос электрокартона так, чтобы
к седьмому полю после начала транспозиции
четвертая группа была поднята до уровня
верхней группы, а первая группа была
опущена до уровня нижней группы. В третьем поле
изгибают проводники второй группы и кладут
на ранее уложенную группу проводов.
Проводники третьей группы изгибают в четвертом
поле и укладывают на вторую группу
проводников; в шестом поле изгибают последнюю
(бывшую нижнюю) четвертую группу
проводов и укладывают ее на верх третьей группы.
Из рис. 12-20,в видно, что при групповой
транспозиции четыре группы проводов
поменялись местами: серединой транспозиции
является поле, находящееся на *Д высоты обмотки,
относительно которого симметрично
расположены переходы первой, второй, третьей и
четвертой групп. Места переходов всех групп
изолируют; под средние перекладываемые
группы подкладывают полосы толщиной 2 мм
и шириной, равной сумме двух осевых
размеров провода и каналов между ними, длиной
на 10 мм меньше длины поля; под первую и
последнюю перекладываемые группы (на не-
изгибаемую часть витка) устанавливают
полосу и отбортованные прокладки из
электрокартона толщиной 1 мм, длиной на 10 мм меньше
длины поля, высотой 10 мм и бандажируют
киперной лентой вполуперекрытие. Намотку
витков обмотки продолжают до начала общей
транспозиции.
Для выполнения общей транспозиции все
провода витка делят на две группы, а затем
провода каждой группы меняют местами
относительно середины своей группы, т. е. провода
верхней группы меняют местами относительно-
середины этой группы, а провода нижней
группы — относительно середины своей группы.
В результате крайние провода занимают после
транспозиции места средних проводов, а
средние— крайних (в своих группах), как
показано «а рис. 12-20,г. В каждом поле изгибают
два проводника (по одному из каждой
группы). Транспозиция занимает число полей,
равное половине числа параллельных проводов,
витка плюс одно поле, находящееся в середине
транспозиции. Начинают выполнение общей
транспозиции с изгиба переходов на первом
верхнем A) и последнем нижнем B0)
проводе. Между изогнутыми проводами 1 и 20
(рис. 12-20,г) укладывают клин из
электрокартона так, чтобы к концу транспозиции эти
провода находились рядом — в середине
переложенного витка обмотки. Второй такой же клич,
вставляют между проводами (нижним
проводом 10 верхней половины и верхним проводом
нижней половины) перекладываемого витка
обмотки. Второй и предпоследний провода
изгибают во втором поле и укладывают
соответственно на первый и под последний провод
и т. д. Так изгибают и перекладывают все
провода до конца транспозиции. В
рассматриваемом примере при общем числе параллельных
проводов 20 транспозиция занимает И полей.
Намотку витков обмотки продолжают до
второй групповой транспозиции. Для
предотвращения перехлестывания проводов между
собой при выполнении групповой транспози-
т
Рис. 12-22. Намотка двуходовой винтовой
обмотки НН.
« — намотка на шаблоне (цилиндре металлическом).
/ — обмотка; 2—натяжное приспособление, закрепленное
на цепи, 3 — шаблон с комплектом реек и
дистанционными прокладками, 4 — стойка 16-местная; б — зажим для
намотки двухходовых винтовых обмоток: / —
параллельные провода витка; 2 — шпилька с барашковой гайкой;
3 — трубка, свободно надетая на шпильку; 4 — зажимные
планки; 5 — промежуточная откидная планка; 6 — скоба;
7 — цепь; в — приспособление для транспонирования
проводов вс время намотки обмотки / — обмотка, 2 —
натяжное устройство, 3 — диски с отверстиями; 4 — прово
да, 5 — барабаны с проводом.
ции переходы изгибают в сторону уже
намотанной части обмотки. Поэтому при
выполнении последнего витка канал плавно
увеличивают перед транспозицией до величины,
равной сумме ширины провода и двух каналов.
После окончания транспозиции канал плавно
уменьшают до размера канала, следующего за
транспозицией. Суммарное число прокладок
в увеличивающемся и уменьшающемся
каналах сохраняют постоянным. После выполнения
транспозиций продолжают намотку витков до
конца обмотки согласно чертежу.
В обмотках НН крупных трансформаторов
в целях снижения перегрева концов
увеличивают их сечение путем присоединения допол-
112
нительных проводов к основным проводам
обмотки. Каждый дополнительный проводник
припаивают плашмя к основному; места
пайки изолируют лакотканью. Раскладку
проводов и закрепление концов обмотки выполняют,
как описано выше.
Последней операцией, выполняемой на
станке, является прошивка обмотки
наружными рейками (или полосами), после чего
выравнивают столбы дистанционных прокладок
по специальной рейке, измеряют размеры
полей и обмотку сдают на проверку в ОТК.
Намотка полувинтовых обмоток.
Технологический процесс намотки полувинтовых
обмоток аналогичен намотке одноходовых. При
Рис. 12-23. Начало намотки двухходовой винтовой обмотки.
а — выгиб, комплектовка и закрепление начальных концов двухходовой
обмотки. /— дополнительные прокладки из электрокартона; 2 —
дистанцирующие прокладки; 3 — продольные рейки; 4 — бандажи из киперной
ленты; 5 — дополнительные временные рейки, 6 — витки обмотки; б —
выравнивание опорной поверхности двухходовой винтовой обмотки
трансформатора средней мощности. / — сегмент с закраинами, 2 —
опорное кольцо с разрезом шириной 10 мм; 3 — опорное кольцо
толщиной 30 мм; 4 — прокладки.
намотке витков полув'интовой обмотки
чередуют каналы, выполненные набором
дистанционных прокладок, с разрезными шайбами
(или иногда с дистанционными прокладками
толщиной 1 мм). При установке в обмотку
разрезанных шайб нужно следить, чтобы они
плотно прилегали к электрокартонным рейкам
и изолировали два смежных витка по всему
радиальному размеру. Стыки шайб обычно
располагают в одном поле.
Намотка двухходовой обмотки.
Технологический процесс намотки двухходовой обмотки
(рис. 12-22) аналогичен намотке одноходовой
винтовой обмотки. Двухходовые обмотки
выполняются с полной, равномерно
распределенной транспозицией (транспозиция Хобарта),
имеют по две ветви (хода). Рассмотрим
особенности их намотки.
Обмоточные провода, установленные в
стойке, комплектуют в две ветви. Одну ветвь
собирают из проводов нижнего и верхнего
ярусов одного ряда, вторую — второго ряда.
Провода первой (правой) ветви заводят слева,
провода второй (левой) ветви — справа и
вкладывают в соответствующие отделения
распределительного зажима, который служит для
натяжения обмоточного провода во время
намотки и в то же время для удобства
перекладывания проводов при транспонировании
(рис. 12-22,6).
На ряде заводов для тех же целей
применяют другое приспособление, схема которого
показана на рис. 12-22,в. Провода одной ветви
заводят сверху в отверстия обоих дисков,
другой ветви — снизу. Поворачивая второй
приводной диск относительно первого, можно
«закрутить» или «раскрутить» провода, избегая
таким образом перехлестывания их при
транспонировании.
Намотку двухходовой обмотки начинают
с изгиба под прямым углом начальных концов
обмотки, изолирования и закрепления их, как
показано на рис. 12-23,а. За каждый оборот
станка производят намотку одного витка,
состоящего из двух ходов. Выравнивание
винтовой поверхности крайнего витка выполняют,
как показано на рис. 12-23,6.
Для выполнения транспозиции проводов
в скомплектованных ветвях освобождают
промежуточную планку зажима (рис. 12-22,6),
размечают места переходов верхнего провода
в одной ветви и нижнего — в другой. Изогнув
и заизолировав переходы, перекладывают
верхний провод ветви / на верх ветви //, а
нижний провод ветви // на низ ветви /, как
(показано на рис. 12-24,е. Продолжают намотку
витков обмотки до следующей перекладки.
Расстояния (каналы) между витками и
ходами набирают дистанционными прокладками,
размещенными на рейках. Вторую перекладку
выполняют аналогично первой, описанной
ранее. Так продолжают намотку витков обмотки,
уплотняя витки в осевом и радиальном
направлениях и выполняя все перестановки,
указанные в чертеже. Число перекладок обычно
равно числу параллельных проводов в
обмотке [Л. 15].
В двухходовых винтовых обмотках,
имеющих четное число параллельных проводов
(каждый ход имеет одинаковое количество
проводов), перекладку выполняют в одном
поле; при нечетном (число параллелей хода
отличается на один провод) — в двух смежных
полях. Первым выполняют наружный переход
из хода, имеющего большее количество
параллельных проводов, в ход с меньшим числом
проводов.
При выполнении двойной полной
равномерно распределенной транспозиции (рис. 12-24,6)
каждый провод обмотки дважды проходит все
стадии своего положения. При этом одна
полная транспозиция выполняется на одной
половине обмотки, а вторая — на другой.
Направление перекладывания в одной и другой поло-
8—1068
113
u . . ^
1 >rs /TN JTS /Г^ JT\ JT*s jf~\ 1
Ш
Ш
Пи
ill
IT
\2
J
li
3
71
5\
±1
E
17
\2
Щ
T\
J\
Ц
?J
E
p"
[7
II
I]
in
jj
il]
[I
XT
\8
\±
n
J]
z\
1}
П
w
7
Ш
13
Щ
4
li
E
p
p
LZ
Zj
71
8\
LZJ
E
m
\5
ш
i
TJ
7
IiJ
2
w
h
11
J]
ГЛ
e\
L?J
m
m
\s\
Ы
ж
Ш
KJf
и
г
2F
W
#
Направление намотнц
винах обмотки различно, т. е. перекладывают
верхние провода в одной половине слева
направо (верхний провод из первого хода на
верх второго и нижний провод из второго хода
на низ первого), во второй половине
перекладывают провода справа налево (верхний
провод из второго хода на верх первого и нижний
провод из первого хода на низ второго). Во
второй половине обмотки происходит
раскручивание пучка проводов, идущих с барабанов,
которые в первой половине закручивались.
В случае резкого увеличения (или
уменьшения) канала, указанного на чертеже,
изменение размера канала выполняют плавно,
добавляя (или убавляя) по несколько
дистанционных прокладок на каждой рейке.
Правильность направления намотки,
выполнение транспозиции, радиальный размер,
размеры обмоточного провода и изоляции, ко-
114
Рис. 12-24. Намотка двухходовой обмотки с равномерно
распределенной транспозицией.
а —схема одинарной транспозиции; б —схема двойной
транспозиции: в — транспонирование и изгиб провода для перехода
в другую ветвь.
личество параллельных проводников,
расположение и величина каналов, изолирование
выводных концов обмотки и выполнение силовых
бандажей контролируются.
Каждая винтовая обмотка перед снятием
со станка должна быть проверена: а) на
отсутствие замыкания между параллелями; б) на
отсутствие замыкания между ходами обмотки
(в двух- и многоходовых обмотках); в) на
правильность выполнения транспозиции.
Все указанные проверки производят
мегомметром или контрольной лампой. Для
проверки изоляции между проводами подсоединяют
один^проводник мегомметра к одной из
параллелей обмотки и поочередно проверяют
отсутствие замыкания между любыми проводами
этого хода. Аналогичную проверку производят
в каждом ходе обмотки.
Для проверки изоляции между ходами
обмотки зачищают изоляцию всех 'параллелей
обмотки на длине 20—30 мм, обвязывают
медной проволокой одну из параллелей хода,
а остальные провода этого хода связывают
в пучок. Так же связывают все линейные
концы обмотки. Отсутствие электрической цепи
указывает на отсутствие замыканий между
ходами обмотки. В многоходовых обмотках про-
веряют отсутствие замыкания между всеми
ходами обмотки.
Намотка винтовых обмоток значительно
упрощается при применении
транспонированных проводов марки ПТБ (провод,
транспонированный с бумажной изоляцией). Намотка
обмотки, виток которой состоит из одного
транспонированного провода (как бы одноходовой),
производится аналогично простой
(однослойной) цилиндрической с той только разницей,
что после намотки каждого витка
устанавливают дистанционные прокладки между витками.
Транспозицию не делают, так как провод
транспонирован и расположен на обмотке
в один слой. Обмотки НН трансформаторов
большой мощности выполняют из двух-трех
или четырех ветвей транспонированного
провода. Намотка таких обмоток сложнее. Здесь
выполнение транспозиций обязательно, так как
витки обмотки состоят из нескольких проводов
(ветвей), уложенных один на другой в
радиальном направлении. Выполняют обычно три
транспозиции — посредине обмотки и на *Д от
коицов обмотки, аналогично общей и
групповой транспозициям, рассмотренным выше для
одноходовой обмотки. Выгибают переходы на
специальных гидрогибах, радиальный размер
выравнивают с помощью электрокартонных
прокладок, устанавливаемых под
транспонируемый провод, а осевой размер — набором
дистанционных прокладок, имеющих скос, для
размещения изогнутого перехода.
На рис. 12-25 показано рабочее место
намотки обмоток из транспонированного
провода. Намоточный станок 1 типа РТ-28
предназначен для изготовления обмоток
диаметром до 3200 мм, длиной до 3 500 мм, массой
до 20 т. Рабочий-обмотчик стоит на
механизированном стеллаже 2; стеллаж перемещается
по рельсовому пути; площадка стеллажа
может перемещаться вверх и вниз (в
соответствии с размерами наматываемой обмотки).
Управление станком (изменение частоты
вращения, реверс), а также подъем и
опускание рабочей площадки стеллажа
осуществляются с пульта управления станком 3.
Включение станка ножное с помощью включателя 4,
расположенного на рабочей площадке
стеллажа. В стойках на стеллаже находятся
устройство для холодной сварки элементарных
проводников транспонированного провода и
необходимые приспособления — гидрогибы, пнев-
мозубила; в тумбочке 6 — ручной инструмент
и небольшой запас изоляционного материала
и припоя ПСр-15. Сверху тумбочки на
специальной подставке устанавливают чертеж и
технологическую карту, требуемые для намотки
данной обмотки. Стеллаж имеет решетчатое
ограждение и лестницу 7.
8*
Рис. 12-25. Рабочее место намотки обмоток из
транспонированного провода.
/ — намоточный станок; 2— стеллаж механизированный; 3 —
пульт управления; 4 — включатель ножной; 5 — гидрогиб, пнев-
мокусачки и устройство для холодной сварки проводов; 6 —
тумбочка; 7 —лестница; 8 — обмотка; 9 — универсальная разжимная
оправка; /0—механизм для осевой и радиальной прессовки;
// — программно-счетное устройство; 12 — барабаны с
транспонированным проводом; 13 — каретка; 14 — направляющие
ролики и натяжное устройство.
Намотку обмоток из транспонированного
провода 8 производят на универсальной
разжимной оправке 9. Уплотнение витков и
катушек производят с помощью механизма для
осевой и радиальной прессовки 10, счет витков
осуществляют с помощью
программно-счетного устройства 11.
Барабаны с транспонированным проводом
12 устанавливают в один или два яруса на
каретку рамного типа 13. Разматываемый с
барабанов провод проходит между
цилиндрическими направляющими роликами и натяжными
устройствами 14, обеспечивающими заданное
направление и натяжение провода при
намотке обмотки.
з) Намотка цилиндрических обмоток
Обмотки НН из провода прямоугольного
сечения. Намотка цилиндрических обмоток НН
из провода прямоугольного сечения
начинается с изгиба концов под прямым углом. Между
параллельными проводами прокладывают
кабельную бумагу или лакоткань, после чего все
провода укладывают в заданном порядке и
бандажируют киперной лентой вполуперекры-
тие. Конец обмотки укладывают в прорези
упорной шайбы шаблона и закрепляют
винтовым зажимом.
Так как выполнение слоевых обмоток,
имеющих небольшой диаметр, производится
жестким проводом, особенно при намотке на
ребро, необходимо намотку производить с
большим натяжением. Применяют простейшее
приспособление, состоящее из двух хорошо от-
115
/
n 2^5 6 7 2
Рис. '12-27. Намотка многослойных цилиндрических
обмоток из круглого провода.
а — закрепление опорной концевой изоляции / — шаблон, 2—
упорная шайба, 3 — отвод, 4 — концевая изоляция («бортик» из
электрокартона); 5 — телефонная бумага, 6 — витки обмотки;
7 — межслоевая'изоляция, б — отвод петлей и его изолирование
1 — шаблон; 2 — витки обмотки; 3 — электрокартонная
коробочка; 4 — бандаж петли; 5 — трубка из лакоткани, 6 — конец петли.
Рис. 12-26. Намотка цилиндрических обмоток из
прямоугольного провода.
а — укладка первого витка на шаблоне; б — укладка последнего
витка перед переходом во второй слой: / — шаблон, 2 — опорная
шайба; 3 — уравнительный клин; 4 — затяжные петли; 5 — отвод;
б —бандаж; в —намотка регулировочной обмотки (РО): / —
цилиндр бакелитовый; 2 — оправка; 3 — витки обмотки; 4 —
приспособление для осевой и радиальной прессовки; 5 — отвод.
полированных планок, между которыми
зажимают провод с помощью двух болтов и
барашков, или эксцентриковые зажимы (см.
рис. 11-11,а). Натяжное приспособление цепью
прикрепляется к каретке с 'барабанами.
Для выравнивания винтовой поверхности
крайнего витка на шаблон надевают
разрезанное бумажно-бакелитовое клинообразное
кольцо (или электрокартонный клин) и, закрепляя
его петлями из кипернои ленты (в форме
восьмерки), как показано на рис. 12-26,а,
начинают изготовление витков первого слоя. В
процессе намотки витки скрепляют петлевыми
стяжками из кипернои ленты,
'последовательно 'пропуская их поверх провода и под
проводом. Каждый виток укладывают вплотную
к предыдущему, рядом с нимпараллельно оси
обмотки. Продолжают намотку заданного
числа витков первого слоя, слегка подбивая
уложенные витки деревянным клином. Не
доматывая четырех—пяти витков до конца обмотки,
закладывают три—четыре стяжные петли,
которыми закрепляют последние витки слоя.
При укладке последнего витка первого слоя
обмотки намечается место перехода витка во
второй слой, и к нему прикрепляют бандажом
уравнительное кольцо, которое затягивают
вместе с витком затяжной петлей, как
показано на рис. 12-26,6. На месте пересечения
витков первого и второго слоя на переходе
укладывают полоску из электрокартона на 4—5 мм
больше ширины витка. При намотке первого
витка второго слоя укладывают межслоевую
изоляцию.
В обмотках с осевыми охлаждающими
каналами на витки первого слоя укладывают
дистанционные рейки (из электрокартона или
бука) и начинают намотку витков второго
слоя. Аналогично описанному выравнивают
крайние витки кольцами или клиньями по
торцам обмотки и закрепляют витки затяжными
петлями из кипернои ленты.
Закончив намотку всех витков обмотки,
отмечают длину и место изгиба выводного конца
обмотки и обрезают провода. Конец обмотки
изгибают под углом 90°, изолируют и
закрепляют в вырезе упорной шайбы шаблона. На
готовую обмотку по концам или по всей длине
накладывают бандаж из отбортованной
кабельной бумаги или кипернои ленты вполупе-
рекрытие. Сняв готовую обмотку с шаблона,
ее связывают в осевом направлении четырьмя
стяжками кипернои ленты и передают на
сушку.
Если производится пропитка обмоток в
лаке, то обмотки загружают в решетчатые
(сетчатые) контейнеры, которые вначале вместе
116
с обмотками погружают в бак с лаком, а
затем ставят в печь для запекания обмоток.
Многослойные цилиндрические обмотки ВН
из провода круглого сечения. Изготовление
этих обмоток имеет некоторые особенности.
Перед началом намотки устанавливают бухты
обмоточного провода на основание тормозной
стойки (см. рис. 11-10,6) и заправляют концы
лровода в натяжиых роликах 3. Изменяя силу
торможения роликов и число петель
(восьмерок) провода, регулируют натяжение,
обеспечивая требуемую плотность намотки витков.
В качестве шаблонов применяют как
универсальные раздвижные шаблоны (см.
рис. 11-12,6), так и те же, что и при намотке
обмоток НН из прямоугольного провода.
Изготовление многослойных обмоток из
круглого провода начинают с изгиба и
изолирования конца обмотки, который затем
закрепляют на шаблоне. Установка и закрепление
опорной концевой изоляции каждого слоя
обмотки («бортика») производятся, как
показано на рис. 12-27,а.
В зависимости от направления намотки
(слева или справа) .на установленный
бумажно-бакелитовый цилиндр укладывают бортик и
наматывают первый виток обмотки так, чтобы
виток прижимал телефонную бумагу и
упирался в электрокартонную полоску.
Следующие витки укладывают плотно один к другому,
при этом бумажная лента зажимается
крайними витками обмотки, а бортик надежно
изолирует торец обмотки.
За пять—шесть витков до конца первого
слоя устанавливают бортик вплотную к
опорной шайбе шаблона и производят намотку
витков обмотки так, чтобы последний виток
первого слоя упирался в электрокартонную
полосу. Место .перехода во -второй слой изолируют
телефонной или кабельной» бумагой.
В некоторых конструкциях обмоток полоса
электрокартона приклеивается бакелитовым
лаком к цилиндру обмотки (а в последующих
слоях — к межслоевой изоляции) в процессе
намотки. Иногда (при большом сечении
провода) с обоих концов обмотки в каждом слое
устанавливают бумажно-бакелитовые кольца
и в процессе намотки прикрепляют их к
виткам петлями из киперной ленты.
Межслоевая изоляция, как показано на
рис. 12-27,а, укладывается по всей высоте
обмотки, включая высоту бортиков, причем
начало первого слоя изоляции, обычно
выполняемой из кабельной бумаги в два—три оборота,
закладывается под второй—третий виток,
считая от конца слоя, и эти витки наматывают
вместе с межслоевой изоляцией так, что
первый виток обмотки следующего слоя выходит
из-под последнего оборота кабельной бумаги.
Далее аналогично предыдущему укладывают
концевую изоляцию (бортик), наматывают
второй слой и т. д.
Для образования осевого охлаждающего
канала равномерно по окружности
укладывают дистанционные рейки из дерева или
электрокартона. Чтобы сохранить круглую
цилиндрическую форму обмотки, кроме постоянных
реек, устанавливают временные
технологические рейки, чередуя их с постоянными. Рейки
закрепляют киперной лентой, накладывают
концевую изоляцию и наматывают первые
витки очередного слоя обмотки. Сняв ленту,
закрепляющую рейки, продолжают намотку.
Отводы для регулирования напряжения
обычно изготавливают путем припайки к
проводу полоски ленточной меди сечением,
равным сечению провода. При небольшом
диаметре провода отвод осуществляется петлей
из самого отмоточного провода, как показано
на рис. 12-27,6. Изолирование отвода
производится лакотканью с прокладыванием с обеих
его сторон полосок (или коробочек) из
электрокартона. На готовую обмотку накладывают
бандаж из тафтяной ленты или кабельной
бумаги, и обмотка поступает в сушку (и
пропитку) .
В ряде случаев обмотку ВН удобно
изготовлять непосредственно на уже намотанной,
но еще не пропитанной обмотке НН. При этом
на обмотку НН устанавливают дистанционные
рейки и цилиндр (бумажно-бакелитовый или
«мягкий») обмотки ВН, после чего
наматывают саму обмотку, как описано выше. Это —
так называемое «пофазное» производство
обмоток, широко рекомендуемое для
трансформаторов I—II габаритов 1при изготовлении
обмоток без пропитки лаком.
Многослойные цилиндрические обмотки
высоковольтных трансформаторов. Существует
ряд отечественных конструкций мощных
высоковольтных трансформаторов, имеющих
многослойные цилиндрические обмотки. Намотку
обмоток производят проводом круглого и
прямоугольного сечения, в последнем случае
с расположением провода как на ребро, так и
плашмя.
Вначале рассмотрим намотку наиболее
распространенной конструкции цилиндрической
регулировочной обмотки (РО),
представленной на рис. 11-7,г, которая состоит из двух
концентров: «грубой» и «тонкой» регулировки.
Концентр «грубой» регулировки изготовляют
как обычную цилиндрическую обмотку из
прямоугольного провода, укладываемого плашмя
или на ребро (рис. 12-26,в). Концентр
«тонкой» регулировки наматывают как бы восьми-
ходовым, т. е. обмотка состоит из восьми
ходов (ветвей), наматываемых одновременно.
117
Каждый такой «ход» может состоять из одного
или нескольких прямоугольных проводников,
располагаемых рядом плашмя или на ребро.
Намотку обмоток РО производят на
раздвижных оправках как на горизонтальных, так и
на вертикальных намоточных станках. В
зависимости от положения провода при намотке
(на ребро или плашмя) его концы пропускают
через соответствующее натяжное
приспособление и начинают намотку первого слоя
обмотки, укладывая витки непосредственно на
бумажно-бакелитовый цилиндр (рис. 12-26,в).
Начальный вывод фиксируют в вырезе
клинового изоляционного опорного кольца и
закрепляют стяжным бандажом (или
струбциной). В процессе укладки первый виток
закрепляют бандажами из киперной ленты; при
намотке последующих витков концы ленты
переплетают, пропуская их поочередно сверху и
снизу витка, скрепляя таким образом между
собой первые витки обмотки. В процессе
изготовления производят прессовку витков
обмотки в осевом и радиальном направлениях с
помощью приспособления 4 (рис. 12-26,0),
установленного на штанге намоточного станка.
Отрегулировав пружины механизма прижима
валика, создают стабильное радиальное
давление на наматываемые витки обмотки. В
процессе намотки механизм прижима,
передвигаясь по винту, обеспечивает и осевую
прессовку обмотки. Последние пять-шесть витков
обмотки скрепляют бандажом киперной ленты,
как и первые. Закончив намотку всех витков
первого слоя, устанавливают на цилиндр
второе выравнивающее изолирующее кольцо,
прижимают струбциной последний виток и
изолирующее кольцо, а заизолированныи конец
укладывают в вырез изолирующего кольца и
закрепляют металлическим бандажом.
Для намотки наружного слоя снимают
стяжные бандажи, закрепляющие
изолирующие кольца и .начальные выводы.
Конструкцией данного типа обмотки предусмотрена
межслоевая изоляция, состоящая из
электрокартонных реек с намотанным на них
цилиндром из листов электротехнического картона.
Для точной раскладки большого числа реек,
образующих осевой канал, на оправке
вплотную к торцам цилиндра устанавливают
приспособления для фиксации реек. В выступах
приспособления фиксируют рейки, а на рейки
укладывают листы электрокартона с
нахлестом 60—80 мм и плотно затягивают их
специальным приспособлением. На
образовавшийся «мягкий» цилиндр требуемого диаметра
по краям устанавливают изолирующие кольца
и закрепляют их металлическими бандажами.
Размечают места изгиба всех проводников,
изгибают и изолируют концы, располагая их
вплотную к образующей выравнивающего
кольца в заданных полях. Для фиксации
положения ходов в начальном выводе обмотки
устанавливают специальные приспособления и
закрепляют все проводники струбцинами.
Для направления обмоточных проводов во
время намотки их укладывают в
распределительный зажим, прикрепленный тросом к
каретке, и начинают изготовление обмотки. При
укладке витков наружного слоя за каждый
оборот станка наматывают одновременно
восемь витков обмотки — по одному витку
в каждом ходу. Первые (и последние) витки
скрепляют бандажом из киперной ленты. Во
время намотки подпрессовывают витки в
осевом и радиальном направлениях. По
окончании снимают приспособления, фиксирующие
рейки, бандажи и струбцины, крепящие
кольца и концы, а на крайние витки для
предохранения их от раскручивания устанавливают
металлические стяжные бандажи 2 с вырезом
для концов, как показано на рис. 11-7,г.
Обмотку снимают со станка и отправляют на
участок стяжки, где (во избежание
деформации) ее немедленно поднимают в
вертикальное положение и стягивают в прессующих
плитах. Хранение таких обмоток в горизонтальном
положении не разрешается. Не
рекомендуется также до сборки трансформатора
снимать металлические бандажи, удерживающие
концы обмотки от раскручивания.
После опрессовки и технологической
обработки обмотки снимают металлические
бандажи и устанавливают изоляцию специальной
конструкции, препятствующую раскручиванию
начальных витков обмотки. Затем
устанавливают электрокартонные хомуты, стягивают их
шпильками и гайками из пластмассы и
передают на сборку трансформатора.
В конструкциях мощных высоковольтных
трансформаторов в настоящее время
применяются в качестве обмоток ВН и НН
многослойные цилиндрические обмотки, витки которых
состоят не всегда из одного провода. Намотка
витков в слое этих обмоток аналогична
рассмотренным обмоткам РО. Переходы из слоя
в слой выполняют поочередно n с верхнего и
нижнего концов обмотки. Например, обмотка
имеет пять слоев. В этом случае переходы из
первого во второй и из третьего в четвертый
будут выполнены вверху, а переходы из
второго в третий и из четвертого в пятый — внизу
обмотки.
Особенностью намотки обмоток с укладкой
в слое двух и более проводников является
выполнение групповых транспозиций в начале
каждого слоя, когда две группы проводов
одного слоя меняются местами. Изготовление
многослойных цилиндрических обмоток, имею-
118
Рис. 12-28. Стяжка и отделка обмоток.
а-стяжка обмотки, намотанной на бумажно-бакелитовом цилиндре; б-отделка обмотки; в — рабочее место стяжки, отделки
и контроля обмоток; 1 — нижняя подставка; 2 — обмотка; 3 — рейка с дистанционными прокладками; 4 — стяжные шпильки-
^о^Ца/лИЗ°«Л?1ЮЩИе; 161 ~~ веРХНЯя подставка; 7 - прессующие плиты; 8 — технологические подставки; 9 - механизм подъема
обмоток W - шпильки; П- цилиндр бумажно-бакелитовый; /2-ремень; Я — уровень; М — отвес; /5 - дистанционные
прокладки; 76 —площадка для подъема рабочего; 17 — приспособление для выравнивания столбов дистанционных прокладок; 18 — на-
стил раздвижной.
щих главную изоляцию из кабельной бумаги,
успешно осваивается отечественными
трансформаторными заводами.
и) Техника безопасности при работе на
намоточных станках
Для обеспечения безопасной работы
необходимо соблюдать следующие правила:
1. К работе допускаются только рабочие,
обученные безопасным методам работ на
станке и успешно сдавшие экзамены
квалификационной комиссии.
2. Станок должен быть исправен, смазан;
настил у станка должен быть исправен. Все
движущиеся и вращающиеся части станка
должны быть надежно ограждены.
3. Запрещается чистить, смазывать и
ремонтировать станок во время его работы,
а также производить обмер обмотки во время
работы станка.
4. На намоточном станке разрешается
производить установку для намотки обмоток
определенных габаритов и массы, соответствующих'
указанным в техническом паспорте данного
станка. Крепежные приспособления
(поводковая планшайба, универсальный шаблон)
должны быть установлены на станке так,
чтобы исключалась возможность их
самоотвинчивания или срыва со шпинделя при работе и
реверсировании вращения станка.
5. Установку и намотку обмоток на
оправках следует производить соответственно их
грузоподъемности. Необходимо помнить, что
металлические цилиндры и раздвижные
оправки являются грузонесущей оснасткой и
должны эксплуатироваться с соблюдением всех
правил и норм, установленных для грузонесу-
щих приспособлений (своевременное
испытание, маркировка и пр.). Перегрузка станка
категорически запрещается.
6. Загрузку и разгрузку кареток
обмоточным проводом, установку шаблонов и съем
обмоток должен производить стропальщик.
Обмотчик выполняет подкрановые операции
при наличии удостверения стропальщика.
Строповку и транспортировку грузов
разрешается производить только исправными
грузоподъемными средствами, имеющими
соответствующую отметку о дате испытания
грузоподъемного приспособления. Стропа и крюки
должны соответствовать массе поднимаемого
груза.
119
7. Работать разрешается только исправным
инструментом. Напильник и нож должны быть
с рукояткой.
8. При установке и затяжке бандажей из
хлопчатобумажной ленты можно не
рассчитать силу натяжения и при обрыве ленты
травмировать себя ножом. Поэтому при затяжке
бандажей запрещается держать в руках нож.
При порезке киперной или тафтяной ленты
направление ножа должно быть только «от
себя», так как при порезке ленты «на себя»
может произойти травма.
9. Концы обмотки, ответвления, петли по
мере их выполнения необходимо загибать
(временно) таким образом, чтобы они не были
причиной захвата за спецодежду или части
тела при вращении обмотки.
10. Необходимо быть внимательным при
намотке витков обмотки. Потеря бдительности
может привести к захвату пальцев проводом
наматываемых витков.
При намотке обмоток рекомендуется
снимать ручные часы, так как они могут быть
причиной захвата руки. Во время работы
рукава и полы одежды, а также головной убор
должны быть тщательно подвязаны.
11. Необходимо всегда помнить об
опасностях, связанных с выполнением пайки. Брызги
раскаленного металла при попадании на тело
человека могут причинить ожоги, а попав на
легко воспламеняющуюся изоляцию из бумаги
или картона, обычно находящуюся
поблизости, могут явиться причиной пожара.
12-2. СТЯЖКА, ПРЕССОВКА И ОТДЕЛКА
ОБМОТОК
После выполнения всех обмоточных
операций и тщательного контроля обмотку (обычно
вместе с оправкой или шаблоном) снимают со
станка и кладут на специальные подставки
или стойки. Затем она должна пройти
специальный режим сушки, а иногда и пропитки
электроизоляционным лаком, но для этого
обмотка предварителыно должна быть стянута
(запрессована) ib специальные плиты, так как
без этого она легко может рассыпаться.
Для стяжки применяют металлические
плиты (см. рис. 12-36,а и б), которые
устанавливают по концам обмотки и стягивают между
собой посредством специальных, так
называемых стяжных шпилек, пропускаемых через
отверстия в плитах.
Первоначально этими плитами обмотка
стягивается настолько сильно, чтобы ее легко
можно было перемещать без опасения, что она
рассыплется. В дальнейшем этими же плитами
с помощью гидропрессов или специальных
приспособлений производят подпрессовку
обмоток до тех пор, пока она в осевом
направлении не достигнет размера, указанного в
чертеже.
Стяжку обмоток производят на'
специальном участке, оборудованном гидравлическими
прессами различной мощности 1000—35 000 Н
A0—350 тс), кантователями, гайковертами; на
специальных стеллажах хранятся прессующие
плиты, шпильки, гайки, различные подставки.
На полу смонтированы горизонтальные плиты,
на которые укладывают нижние прессующие
плиты для стяжки обмоток трансформаторов
малой и средней мощности.
Стяжку обмоток трансформаторов IV—VI
габаритов производят на специально
оборудованных рабочих местах, как показано на
рис. 12-28,в.
Работы по предварительной прессовке
обмотки начинают с установки на обмотку
концевой изоляции, для чего с обоих концов
обмотки одевают нужное количество
дистанционных прокладок и прессующие кольца или
шайбы. После этого в соответствии с диаметром и
длиной стягиваемой обмотки подбирают
размеры стяжных плит и шпилек. Диаметр плит
по отверстиям для шпилек должен быть
примерно на 200 мм больше наружного диаметра
обмотки, а длина шпилек должна быть равна
расчетной длине обмотки и подставок с обеих
сторон. Поскольку оснастка для опрессовки
обмоток является также и грузонесущей
конструкцией, выбор количества шпилек,
конструкции шпилек и плит должны быть
произведены по сумме двух усилий — прессующего Р
(усилие запрессовки) и грузового Q (масса
обмотки с оснасткой).
В отверстия нижней плиты устанавливают
стяжные шпильки с закрепленными снизу
гайками. На плите равномерно по окружности
располагают деревянные или металлические
подставки (плашки) одинакового размера.
Стяжку обмоток удобнее выполнять в
вертикальном положении, поэтому обмотку кантуют
в вертикальное положение и устанавливают на
подставки так, чтобы столбы ее прокладок
совпадали с технологическими прокладками. При
стяжке обмотки, выполненной на бумажно-
бакелитовом цилиндре, цилиндр 11 и рейки 3
нижним торцом должны опираться на
подставки 1 (рис. 12-28,а). После установки обмотки
на прессующую плиту 7 ее осматривают,
проверяют вертикальность столбов прокладок и
расстояния между ними, отсутствие нарушений
изоляции и устраняют обнаруженные
дефекты— производят отделку обмотки.
Операция отделки представляет комплекс
работ по обеспечению полного соответствия
геометрических размеров обмотки
требованиям чертежа. Столбы дистанционных прокла-
120
Ширина прокладки Wjhm
6 8 10 12 П 16 18 20 22 24 .
Число реек
'8 32 36
W
I
\Ъ
11
\щ
1
/
/
//
L
///
'///
\ /
>
,
/
/
//
//
м
/ /
/
/
/ /
' /
/>
//
А
//
7±Щ-
77/
г/А
W/
'///
$У>
/
2_7 /
/ /
/
)
/ /
' /,
//
У,
/ /
f7/_Z\Ay
77
7/
V/
' //
Уj.
' /
^ V
/>
У
У
\4^^—-
•^
22Р^
VAVX
Ш!уУ
Щя
%
7
-4—
/ /
/
/
v
/
у
/
У
у
У
',
У
>
7 V
^L
/
Ъ?"~ .
у у
7^
у
_
i
У
У
У
У
у
у
/\
1
~0 .-.Ю 20 30 40 50
„ 70 SO 30 100 110 120 130 ПО 150 160
Даблше, кгс/см
6)
х/-я прессобна
^2-я прессобна
Рис. 12-29. Прессовка обмоток на гидравлическом прессе.
а — прессовка обмотки; б —диаграмма давлений (радиальный размер 70 мм, число реек 40; требуемое давление 54 • 105 Па
E4 кгс/см); с? — изменение осевой усадки обмотки в процессе технологической обработки (прессовки, сушки); 1, 3 — усадка при
прессовке; 2, 4 — усадка при сушке.
док выравнивают по отвесу или с помощью
специального приспособления. Допустимая
непараллельность оси столба прокладок
относительно линии отвеса составляет не более 3 мм
по высоте обмотки. С помощью специальных
клиньев устраняют наклон катушек, добиваясь
их строго перпендикулярного расположения
относительно вертикальной оси обмотки. При
повреждении изоляции обмоточного провода
поврежденные участки изолируют кабельной
бумагой; если есть смещенные или изогнутые
витки обмоточного провода, их выравнивают.
Поправляют смещенные полосы изоляции под
переходами, подтягивают бандажи на концах,
регулировочных петлях и экранирующих
витках.
Обмотки трансформаторов мощностью
60 MB • А и более подлежат двусторонней
отделке, т. е. отделке снаружи -и изнутри
обмотки (-рис. 12-28,б).
Закончив отделочные работы,
устанавливают технологические подставки на каждый
столб дистанционных прокладок так, чтобы
они не упирались в рейки 3 и цилиндр И, а во
время прессовки свободно перемещались с
обмоткой 2 в осевом направлении. Длину
подставок выбирают такой, чтобы прессующая
плита после окончания прессовки обмотки не
упиралась в верхнюю кромку цилиндра, в
отводы или концы обмотки.
Подставки скрепляют ремнем, как показано
на рис. 12-28,6. На подставки устанавливают
верхнюю прессующую плиту (при этом центр
плиты должен совпадать с осью обмотки),
пропускают через отверстия плиты стяжные
шпильки и равномерно затягивают гайки,
поочередно подтягивая их гайковертом с
нарастающим усилием.
Стяжку обмоток можно производить и в
горизонтальном положении, для чего с обеих
сторон обмотки, уложенной на подставки,
устанавливают (прислоняют) прессующие плиты,
поддерживая их во время стяжки краном,
вставляют в отверстия плит стяжные шпильки
121
и равномерно затягивают все гайки ключом.
Стянутую таким образом обмотку поднимают
в вертикальное положение и производят
отделку и дальнейшие технологические операции —
окончательную прессовку и сушку.
Кантование — перемещение обмоток из
горизонтального положения в вертикальное или
наоборот — производят на кантователях
разных конструкций или с помощью крана с
двумя крюками.
Проведенные в последние годы
исследования показали, что для обеспечения достаточно
полной осевой усадки изоляции обмотка в
процессе сушки должна находиться под
давлением. Давление на обмотку создают либо
пружинами, установленными между двумя
верхними прессующими плитами (рис. 12-28,а),
либо с помощью специальных приспособлений.
Количество пружин выбирают таким, чтобы
обеспечить заданное усилие прессовки
обмотки из расчета D0—100) • 105 Па D0—
100 кгс/см2) рабочей площади дистанционных
прокладок обмотки.
Стянутую в плитах обмотку передают на
прессовку. Производственный мастер и
представитель ОТК проверяют параллельность
столбов дистанционных прокладок
относительно оси обмотки, величину полей, плотность
бандажа, изоляцию переходов и провода,
перпендикулярность витков катушек относительно
оси обмотки, после чего ее опрессовывают на
гидравлическом прессе, как показано на
рис. 12-29,а.
Осевая стяжка и прессовка обмоток,
выполняемые вручную, не обеспечивают
достаточного уплотнения дистанционных прокладок
из электрокартона, а величина усилия
прессовки не поддается измерению. Кроме того,
для создания значительных усилий прессовки
затрачивается много физического труда. Для
обеспечения более высокого качества обмоток
прессовку производят на специальных
гидравлических прессах, позволяющих плавно
создавать заданное технологией усилие, равномерно
распределенное по всем столбам прокладок.
Прессовка обмоток в осевом направлении
производится на гидравлических прессах
различной мощности 100 000—3 500000 Н A0—
350 тс). Рассмотрим устройство такого пресса
с рабочим усилием 1500000 Н A50 тс),
рис. 12-29,а.
Гидропресс представляет собой замкнутую
систему, состоящую из нижнего и верхнего
столов и связывающих их стоек (колонн) 7.
Вся система установлена на специальном
бетонном фундаменте с необходимыми
приямками и лазом для обеспечения удобств его экс*
плуатации. На нижнем столе 2 расположен
гидравлический цилиндр 1. Последний при
своем перемещении создает давление на
траверсу 3, на которую закатывается тележка 4
с установленной обмоткой 5. Усилие
воспринимается верхним столом — архитравом.
Вертикальное перемещение верхнего стола 6 при
настройке пресса на определенный
первоначальный осевой размер обмотки
осуществляется электроприводов 8. Так как размеры
диаметра прессуемых обмоток имеют большой
диапазон, для обеспечения возможности
прессовки обмоток верхний стол снабжен
перемещающимися в радиальном направлении
подставками 9 для восприятия усилий
прессуемой обмотки. В качестве примера приведем
технические характеристики одного из
прессов:
Рабочее усилие, Н (тс) 150-104 A50)
Рабочее давление масла, Па (кгс/см2) 150-105 A50)
Скорость подъема траверсы, см/с ... 0,6
Скорость перемещения архитрава, м/мин 0,48
Максимальный диаметр опрессовываемых
обмоток, мм 3 000
Минимальный диаметр опрессовываемых
обмоток, мм 1 000
Максимальная высота обмотки, мм . . . 3 600
Технологический процесс механической
прессовки обмоток заключается в следующем.
Обмотку, стянутую прессующими плитами,
устанавливают на специальную тележку 4.
Под нижнюю прессующую плиту со стороны
торца обмотки подкладывают деревянные
бруски, чтобы стяжные шпильки и гайки не
касались пола тележки. Тележку с обмоткой
закатывают на нижний стол пресса, включают
электропривод и опускают верхний стол
пресса только до соприкосновения нажимных йод-
ставок с верхней прессующей плитой обмотки.
Давление в гидравлической системе пресса,
необходимое для прессовки обмотки,
определяют по диаграмме (рис. 12-29,6) и
устанавливают на шкале электроконтактного
манометра. Прессовку производят нижним столом
пресса, который получает движение от
гидравлического цилиндра. Включив двигатель
гидравлического насоса, подают давление в
гидравлический цилиндр. Только после проверки
правильности всех деталей установки
продолжают прессовку обмотки, плавно доводя
давление пресса до заданного для данной
обмотки, после чего автоматически прекращается
подача масла.
При соответствии осевого размера обмотки
чертежу затягивают гайки стяжных шпилек.
Однако иногда не удается получить заданный
чертежом осевой размер обмотки. Тогда ее
распрессовывают и соответственно добавляют
или убавляют некоторое число прокладок,
после чего снова обмотку опрессовывают.
После прессовки осевой размер обмотки
должен соответствовать размеру по чертежу,
122
расстояния между столбами дистанционных
прокладок должны быть одинаковыми, столбы
прокладок — параллельными, а
дистанционные прокладки — перпендикулярны
относительно оси обмотки. Оформив на обмотку карту
пооперационного обмера, ее отправляют в су-
шильно-пропиточное отделение.
На трансформаторных заводах существует
несколько технологических процессов
обработки обмоток. В каждом отдельном случае
для обмотки указывается конкретно
технология ее обработки. Обмотки, подвергающиеся
пропитке, должны пройти следующие
операции: стяжка, отделка, прессовка, сушка,
прессовка, пропитка, запекание.
В связи с тем, что пропитка лаком и
запекание обмоток приводят к снижению их
электрической прочности, расходу дополнительных
материалов, увеличению трудоемкости и
удлинению производственного цикла, внедрена
прогрессивная технология изготовления обмоток
силовых трансформаторов повышенного
качества без пропитки их лаком.
На ЗТЗ обмотки силовых трансформаторов
изготавливают без их пропитки лаком по
следующей технологии. Стянутую и отделанную
обмотку с установленными наборами
тарельчатых пружин прессуют повышенным
давлением до 100-105 Па A00 кгс/см2) на
гидропрессе до получения заданного осевого
размера. После первой прессовки осевой размер
задается с учетом последующей сушки и
повторной прессовки. При первой прессовке
обмоток происходит основная усадка обмоток до
6—8%'. Если после первой прессовки осевой
размер при заданном давлении соответствует
указанному в технологии, обмотку отправляют
на термовакуумную обработку. В процессе
сушки обмотка непрерывно находится под
давлением пружин, что благоприятно влияет
на равномерную ее усадку и стабилизацию
размеров ее изоляции (технология сушки
рассматривается в § 12-3).
После первой прессовки и вакуумной
сушки обмотку повторно прессуют на гидропрессе
заданным усилием до номинального осевого
размера. Усадка после сушки и повторной
прессовки сравнительно небольшая—до 2%.
В случае, когда осевой размер обмотки при
заданном давлении не соответствует
указанному в чертеже, обмотку снимают с пресса,
выясняют причину несоответствия, уменьшают
(или увеличивают) размеры нескольких
каналов и повторно опрессовывают тем же
усилием. При этом обмотка должна иметь
номинальный осевой размер, указанный в чертеже.
Для стабилизации механических свойств
электрокартона обмотку повторно сушат в
течение 10—14 ч при 105 °С. Изменение осевой
усадки в процессе технологической обработки
обмотки иллюстрирует график на рис. 12-29,в.
Обмотки, изготовленные по данной
технологии, практически безусадочны, т. е. нет
ощутимого увеличения осевого размера после их
распрессовки и они незначительно уменьшают
свой осевой размер после сушки активной
части трансформатора.
Намотку многих обмоток трансформаторов IV—VI
габаритов производят на металлических шаблонах с
деревянными рейками. Технологическая оснастка в виде
шаблонов, деревянных реек и стяжных плит со
шпильками не нужна на участке сборки трансформаторов,
куда доставляют комплекты обмоток после их
изготовления. Кроме того, наличие внутри обмотки оснастки
затрудняет контроль ее внутренней части, из-за чего
могут возникнуть дополнительные работы с обмоткой,
что задержит сборку трансформатора. Поэтому после
запекания обмотки или второй прессовки производят
демонтаж оснастки. Снимают верхнюю прессующую плиту
с подставками и с помощью крана и клещей удаляют
все деревянные планки и шаблон, после чего обмотку
снова стягивают. Иногда демонтаж оснастки производят
через отверстие в верхней плите.
Для осмотра внутренней поверхности обмотку,
стянутую в плитах, ставят на специально оборудованное
место (рис. 12-28,в) и осматривают через отверстие
в нижней плите или изнутри после снятия верхней
плиты. Стол подъемный, поэтому обмотку можно
осматривать на разной высоте, находясь внутри. При желании
обмотку можно вращать вокруг вертикальной оси, что
улучшает обзор.
Осмотр производят с помощью переносной лампы
напряжением 36 В. При этом проверяют расположение
переходов, устраняют повреждения изоляции проводов,
подтягивают бандажи и устраняют другие дефекты,
обнаруженные в обмотке. После проверки и оформления
карты пооперационного обмера на обмдтку надевают
поливинилхлоридяый чехол и отправляют на сборку.
12-3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
ОБМОТОК —СУШКА, ПРОПИТКА
И ЗАПЕКАНИЕ
а) Назначение технологической обработки
Сушка, пропитка и запекание существенно
влияют на качество обмоток и
продолжительность их жизни. Целью перечисленных
технологических процессов являются: 1) удаление
влаги, имеющейся в изоляции обмоток; 2)
увеличение стойкости обмоток против
механических воздействий; 3) улучшение условий
теплопроводности.
Содержание нескольких процентов влаги
в бумажной изоляции резко снижает ее
электрическую прочность и значительно сокращает
срок ее службы. Кроме того, наличие влаги
в изоляции способствует разбуханию и
размягчению бумаги и картона. Обмотки с
увлажненной изоляцией, будучи стянуты и опрессованы
с большим усилием, после удаления из них
влаги в процессе сушки значительно
уменьшаются в размерах, в основном в осевом
направлении. Несмотря на то, что активная часть
123
(в том числе обмотки всех масляных
трансформаторов) во время сборки проходит
длительную и качественную вакуумную сушку,
сушка обмоток совершенно необходима.
На отечественных заводах до последнего
времени все обмотки трансформаторов после
сушки обязательно пропитывались лаком и
запекались. Это было связано также с
применением обмоточных проводов марки ПББО
(АПББО), у которых поверх бумажной
изоляции наматывалась нить хлопчатобумажной
пряжи. Пропитка обмоток предохраняла
масло трансформатора от загрязнения его
ворсинками пряжи.
Установлено, что электрическая прочность
пропитанных обмоток на 10—15% ниже, чем
у непропитанных. Поэтому в связи с
освоением производства трансформаторов на
сверхвысокие напряжения E00 кВ и выше) и
значительно возросшими требованиями к
электрической прочности изоляции возник вопрос
о целесообразности отказа от пропитки
обмоток маслостойкими лаками, тем более, что
повышение механической прочности и
монолитности обмоток за счет пропитки в условиях
эксплуатации оказалось незначительным.
Большую роль в повышении механической
прочности обмоток играет плотная намотка
витков обмотки в радиальном и осевом
направлениях, рациональное сочетание прессовки
и сушки, предохранение от увлажнения
изоляции обмоток до сборки активной части,
применение марок электрокартона повышенной
твердости и с малой усадкой. Кроме того,
пропитка обмоток дорогостоящими лаками вызывает
непроизводительные затраты на материал и
энергию, одновременно удлиняя цикл
производства обмоток.
б) Технология и режимы сушки, пропитки и
запекания обмоток
Обмотки на напряжение до 35 кВ могут
проходить сушку в сушильных камерах с
паровым обогревом. Камеры оборудованы
вытяжной вентиляцией для удаления паров
влаги. Температура в камере не должна
превышать 105—110°С. Время сушки
устанавливается по наибольшей обмотке© данной партии
и в зависимости от температуры в камере.
Сушка обмоток на напряжение 35 кВ и выше
производится в вакуум-сушильных шкафах
горизонтального или вертикального типа.
Вакуум, создаваемый в шкафу, способствует
улучшению процесса и сокращает время
сушки. После прогрева обмотки вакуум, который
создает разность давлений между
внутренними и наружными слоями изоляции,
способствует выходу влаги на поверхность. Кроме того,
наличие вакуума понижает температуру
парообразования, т. е. переход влаги в
газообразное состояние. Это позволяет значительно
сократить время сушки и главное при
сравнительно невысокой температуре лучше
высушить изоляцию (до десятых долей процента
влажности). Чем меньше остаточное давление
в шкафу, тем лучше показатели сушки.
Паровоздушная среда, образующаяся в
вакуум-сушильном шкафу, откачивается
вакуумными насосами. На пути от шкафа к вакуум-
насосу обязательно должна быть установлена
конденсационная колонка, где проходящие
пары влаги конденсируются и стекают в виде
конденсата (воды). Колонка защищает
вакуум-насосы от попадания в них воды и
позволяет учитывать количество влаги, вышедшей
из обмотки.
Существует несколько режимов вакуумной
сушки в зависимости от размеров и массы
обмоток, величины напряжения и материала
изоляции, конструкции и назначения обмоток.
Каждый режим сушки делится на два
основных этапа: 1) прогрев обмотки, когда
обмотка нагревается до необходимой
температуры и создаются условия, благоприятные для
выхода влаги; 2) собственно сушка, когда из
обмоток удаляется большая часть влаги.
Обмотки в вакуум-сушильный шкаф
загружают либо тележкой (в шкаф
горизонтального типа), на которую ставят по возможности
однотипные обмотки, как показано на
рис. 12-30, либо опускают с помощью
мостового крана (в вертикальный шкаф). Дверь или
крышку шкафа герметически закрывают.
Объем шкафа соединен с атмосферой посредством
вакуумного вентиля для снятия вакуума.
Включают паровой обогрев и начинают
прогрев обмоток. Для сохранения качества
изоляции ставят обмотки не ближе 300 мм от
нагревателей (радиаторов парового обогрева), а
температура последних не превышает 110°С.
В зависимости от характеристик
загруженных обмоток прогрев длится 3—5 ч, после чего
закрывают вентиль для снятия вакуума и
включают вакуум-насос. Вакуум создают
ступенями по 15—20 см рт. ст. в течение I ч. При
наличии в обмотках бумажно-бакелитовых
цилиндров вакуум создают более плавно во
избежание расслоения цилиндров.
Остаточное давление в шкафу стремятся
понизить до минимально возможного (порядка
3—5 мм рт. ст.), т. е. создают глубокий
вакуум. Каждый час в журнале фиксируют
давление пара в сети, температуру и остаточное
давление в шкафу, а также количество
конденсата, выделившегося в течение 1 ч.
Продолжительность сушки зависит от состояния и
характеристик обмоток, от режима работы
шкафа и составляет 14—35 ч.
124
По окончании сушки выключают паровой
обогрев, останавливают вакуум-насос и
открывают вентиль снятия вакуума, после чего
открывают дверь (или крышку) шкафа.
Выкатывают тележку и, не снимая обмоток,
подтягивают гайки на стяжных шпильках.
Разгружают тележку и передают обмотки на
дальнейшую обработку: отделку, прессовку,
пропитку, запекание.
До последнего времени еще не на всех
заводах обмотки прессуют с помощью
гидравлических прессов и сушат под давлением.
Поэтому высушенные обмотки вследствие
большой усадки изоляции приходится
дополнительно отделывать, как было описано выше.
На некоторых заводах (в основном по
ремонту электрооборудования) обмотки все еще
пропитывают лаком. Ниже приводится технология
пропитки и запекания обмоток.
Высушенные обмотки трансформаторов
после их окончательной отделки пропитывают
в глифталевом лаке ГФ-95 (ГОСТ 8018-56)
или меламино-глифталевом лаке МЛ-92 (ВТУ
УХП-13-57). Рабочая вязкость лака при
пропитке должна быть 28—36 с по ВЗ-3 при 18—
20 °С, а в зимнее время, когда температура
в цехе ниже 18 °С, — 20—28 с. Для получения
указанной вязкости лак разбавляют смесью
ксилола и уайт-спирита в соотношении 1:1,
добавляя растворитель в пропиточный лак
небольшими порциями при непрерывном
помешивании.
Время пребывания обмоток на воздухе после сушки
до пропитки их лаком регламентировано и составляет
не более 10 ч при относительной влажности воздуха
примерно 70%. Подготовленные обмотки, остывшие до
40—45 °С, медленно погружают в бак с лаком так,
чтобы уровень лака был выше обмотки на 50 мм, и
выдерживают до прекращения выделения пузырьков воздуха
на поверхности лака, но не менее 10 мин.
Обмотку медленно вынимают из лака и, дав стечь
основным излишкам лака в пропиточный бак, ставят на
поддон, установленный с наклоном. Здесь обмотки
выдерживают до полного стекания излишков лака в
течение 2—4 ч, после чего их ставят на тележку и
загружают в печь для запекания.
Технологический процесс запекания обмоток
трансформаторов до 110 кВ включительно заключается в
следующем. Пропитанные обмотки загружают в печь с
обязательной циркуляцией воздуха. В целях сохранения
тепла и поддержания необходимой температуры
происходит частичная рециркуляция воздуха. Приток свежего
воздуха и выброс воздуха с парами растворителей
регулируются заслонками.
После загрузки обмоток печь закрывают, включают
обогрев печи и воздуха, систему циркуляции воздуха.
Затем постепенно (по 20 °С в 1 ч) поднимают
температуру воздуха в шкафу до 100—110°С. Длительность
запекания зависит прежде всего от свойств пропиточных
лаков и температуры запекания. При 100—110°С
обмотки, пропитанные лаком МЛ-92, запекают не менее 10 ч,
лаком ГФ-95 — не менее 20 ч до полного исчезновения
отлипа лаковой пленки в нижней части обмотки в
местах возможного наплыва лака. После запекания лако-
Рис. 12-30. Сушка обмоток в горизонтальном
шкафу.
/ — обмотка; 2 — тележка; 3 — горизонтальный
вакуум-сушильный шкаф; 4 ~ радиаторы парового
обогрева, 5 — прижимы для уплотнения ^.откидной двери
шкафа.
вая пленка должна быть однородной, без морщин.
Пленка, не запеченная до конца, при работе обмоток
в горячем масле быстро размягчается и теряет свои
механические свойства. Каждый час фиксируют в
журнале режим запекания. По окончании процесса
запекания отключают обогрев печи и выгружают из нее
обмотки.
Технологический процесс вакуумного запекания
обмоток класса напряжения выше ПО кВ отличен от
описанного. Загрузив обмотки в вакуум-сушильный
шкаф, дверь закрывают и герметизируют, после чего
подают пар в нагреватели. Постепенно B0 °С в 1 ч)
поднимают температуру воздуха в вакуум-сушильном
шкафу до 95—105 °С и при этой температуре нагревают
обмотки в течение 1 ч. Прогрев обмотки, закрывают
вентиль для впуска воздуха в шкаф, включают вакуум-
насос и ступенями по 250 мм рт. ст. в течение 3 ч
создают вакуум в шкафу до максимального, но не ниже
750 мм рт. ст. При этом вакууме и температуре 95—
105 °С запекают обмотки до тех пор, пока измерения
выходящего конденсата в течение 3 ч не покажут, что
выделение его прекратилось. Снимают вакуум и,
приоткрыв двери шкафа, при 95—105 °С продолжают
запекание до полного исчезновения отлипа лаковой пленки на
обмотках, но не менее 5 ч. Этот режим предохраняет
обмотки от образования на их поверхности воздушных
пузырей и полостей под лаковой пленкой. После
запекания лаковая пленка должна быть блестящей,
однородной, без морщин и не давать отлипа.
125
в) Оборудование сушильно-пропиточного
отделения (цеха), противопожарные
мероприятия
Комплекс оборудования для вакуумной
сушки обмоток состоит из сушильного шкафа
(рис. 12-30) со встроенными ,в (него
радиаторами парового обогрева 4, грузовой тележкой
2 с пневмо- или электротолкателем, вакуум-
насосом или вакуум-насосной станцией,
конденсационной колонкой для улавливания
конденсата из обрабатываемых изделий.
Вакуум-сушильный шкаф представляет
собой сварной прямоугольный бак с ребрами
жесткости и с теплоизоляцией внешних
поверхностей. Одна стенка бака представляет
собой откидную дверь, подвешенную на
поворотном кронштейне и оборудованную
электроприводом. Размеры шкафа определяются
габаритами обрабатываемых обмоток. По
внутренним поверхностям шкафа (его пола и стенок)
расположены радиаторы парового обогрева.
Прочность корпуса рассчитана на полный
вакуум внутри шкафа (остаточное давление
равно нулю). Все сварные швы выполняют
прочно-плотными и тщательно проверяют их на
герметичность. Герметичность закрывания две-
0m Oam w
ного суЩЗ$~
иого Ыащ'
Рна 12-31. Конденсационная колонка.
/ — теплообменник; 2 — сборная конденсата; 8 — верхняя полость
колонки; 4 — вход охлаждающей воды; 5 — выход воды; 6 —
вевгиль для спуска конденсата верхней полости; 7 — вентиль
для. снятия вакуума; 8 — вентиль для слива конденсата; $¦—
сиотровое окно; 10 — вентиль для выравнивания давления; U —
диоде.
ри обеспечивается специальным резиновым
жгутом, уложенным по периметру рамы
шкафа, к которой прилегает дверь.
Для получения остаточного давления 5—
10 мм рт. ст. из вакуум-сушильного шкафа
откачивают воздух два, а иногда три
вакуум-насоса типа РМК.ВН-6.12.ВН-300 и др.
Для сбора влаги, содержащейся в
откачиваемой паровоздушной смеси, а также для
защиты насосов от влаги между
вакуум-сушильным шкафом и насосами в трубопровод
врезают конденсационную колонку (рис. 12-31).
При прохождении паровоздушной смеси через
верхнюю полость колонки 3 пар
конденсируется в теплообменнике / и стекает «а днище 11.
Закрыв вентиль 7 и открыв вентиль 10,
выравнивают давление в верхней полости и в
сборнике конденсата 2. Открыв вентиль 6, сливают
конденсат в сборник, после чего закрывают
вентили 6 и 10, а вентиль 7 снова открывают.
С помощью вентиля 8 конденсат сливают
в мерную емкость для определения количества
удаленной влаги.
Применяемые в настоящее время
пропиточные лаки ГФ-95 и МЛ-92 содержат смолы,
в состав которых входят жирные кислоты и
масла, а также растворители: бензин, бензол,
толуол и другие легковоспламеняющиеся
вещества. Кроме того, глифталевый и меламино-
глифталевый лаки токсичны. В связи с этим
работающие в сушильно-пропиточном
отделении должны соблюдать противопожарные
правила и правила техники безопасности.
Сушильно-пропиточное отделение отделяют
от других участков цеха капитальной стенбй и
оборудуют помещение в соответствии с
противопожарными правилами. Все
электрооборудование этого отделения должно быть выполнено
во взрывобезопасном исполнении. Сушка,
пропитка и запекание обмоток должны
производиться в хорошо вентилируемом помещении,
оборудованном приточно-вытяжной
вентиляцией.
12-4. ОСНАСТКА, ПРИМЕНЯЕМАЯ
ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ОБМОТОК
Все многообразие приспособлений, применяемых при
изготовлении обмоток трансформаторов, можно
классифицировать следующим образом:
I группа — оснащение процесса намотки обмоток;
II группа — оснащение операций стяжки, прессовки,
отделки и демонтажа;
III группа — оснащение подъемно-транспортных
работ.
По назначению приспособления подразделяют на
следующие виды:
1) станочные приспособления, применяемые для
установки и закрепления шаблонов и оправок на
намоточных станках;
2) намоточные шаблоны и приспособления для
закрепления реек на шаблоне;
126
3) стойки для установки обмоточного
провода;
4) натяжные и распределительные
приспособления;
5) гибочные приспособления;
6) 'приспособления для закрепления
витков, секций и концов обмотки;
7) рабочий, мерительный инструмент и
приспособления;
8) прессующие плиты, шпильки, пружины;
9) приспособления для захвата,
перемещения, кантования и хранения обмоток.
По степени специализации приспособления
различают: 1) универсальные,
предназначенные для изготовления обмоток разных
размеров и типов; 2) специализированные,
предназначенные для изготовления обмоток
определенных размеров путем использования
дополнительных или сменных устройств; 3)
специальные, предназначенные для выполнения
обмоток только одного типа и размера.
В условиях единичного и мелкосерийного
производства обмоток трансформаторов IV—
VI габаритов широко применяют
универсальные приспособления, реже —
специализированные. Специализированные и специальные
приспособления целесообразно применять в
условиях крупносерийного производства.
а) Оснащение процесса намотки
обмоток
Оправки и шаблоны, применяемые при
намотке обмоток на горизонтальных станках,
закрепляют одной стороной в планшайбе
передней бабки, а второй конец оправки
поддерживается вращающимся центром, установленным
в пиноль задней бабки (см. рис '12*1).
На рис. 12-32,а показано устройство
вращающегося центра. iKopnyc 2 с одной стороны
имеет наружный конус Морзе 4 для
закрепления центра в задней бабке, а с
другого торца — стальной центр 19 входящий
ответствующее отверстие шаблона. Центр установлен
на радиальном и упорном шарикоподшипниках 8.
Благодаря незначительному трению в подшипниках качения
центр вращается вместе с оправкой и отверстие в
шаблоне не изнашивается. Для быстрой установки и
закрепления шаблонов применяют поводки, которые
привертывают к планшайбе станка. Назначение поводка
—правильно сцентрировать ведомую сторону шаблона и
передать крутящий момент шаблону. На рис. 12-32,6
показана конструкция поводка, применяемая для установки
шаблонов, имеющих с обеих сторон хвостовики в виде
усеченных четырехгранных пирамид. К стальной плите 1
приварена втулка с четырехгранным отверстием, по
форме и размерам соответствующим хвостовику
шаблона. Такая конструкция крепления оправки обеспечивает
хорошее центрирование и передачу крутящего момента
без люфта.
Для установки и закрепления более тяжелых
шаблонов применяют другую конструкцию поводка,
показанную на рис. 12-32,0. Корпус поводка 1 сварен из двух
дисков и трубы. Одним диском поводок крепится к
планшайбе с помощью четырех болтов и гаек 4, а в другой
диск установлены и надежно закреплены три пальца.
Средний палец 2, входящий в центральное отверстие
шаблона, центрирует шаблон и воспринимает массу
обмотки и шаблона, а также натяжение проводов.
Пальцы 3 входят в соответствующие им отверстия в
шаблоне и передают крутящий момент от планшайбы к
шаблону обмотки.
Существуют и другие конструкции, но все они
должны отвечать следующим основным требованиям: 1) обес-
Рис. 12-32. Приспособления для крепления оправок и
шаблонов на намоточном станке.
а — центр вращающийся- / — центр; 2 — корпус; 3 —
шарикоподшипники; 4 — конус Морзе; 5 — крышка; б — поводок для
разжимных оправок с квадратными хвостовиками: 1 —
пластина; 2— кольцо с квадратным отверстием; 3 — крепежные болты;
в — поводок для сварных и сборных оправок с тремя
отверстиями в торцах: / — корпус; 2 —центр; 3 — ведущие штыри; 4 —
крепежные болты!
iB 00-
печивать быструю установку, закрепление, освобождение
и съем шаблонов; 2) передавать наибольший крутящий
момент, развиваемый данным станком; 3) выдерживать
максимальную массу обмотки с шаблоном; 4) хорошо
центрировать шаблон.
Существует большое разнобразие шаблонов и
оправок для намотки обмоток как по назначению, так и по
конструкции.
Выбор той или иной конструкции
обусловливается рядом соображений: типом обмотки, сечением
проводов и числом параллелей, характером
производства, оборудованием и т. п.
Основные требования, предъявляемые к намоточным
шаблонам и оправкам: 1) шаблоны должны
обеспечивать получение обмоток правильной формы с
заданными радиальными и осевыми размерами; 2) обмотки
должны легко сниматься с шаблона; 3) шаблоны
должны быстро и легко устанавливаться и сниматься со
станка; быть безопасными в работе; по возможности
универсальными или переналаживаемыми; быть
дешевыми в изготовлении при максимальной долговечности
в эксплуатации.
Описание основных конструкций шаблонов, а также
натяжных устройств и стоек для обмоточного провода
было рассмотрено в § 11-2.
Для выполнения переходов из катушки в катушку
и транспозиций, а также оформления начальных и
конечных отводов необходимо производить изгиб проводов
на ребро. Эти операции выполняют с помощью
специальных приспособлений различной конструкции.
Приспособления должны быть легкими и не должны
требовать затраты больших усилий для выполнения изгиба,
127
fcj=4?
-250-
Г i
=4=
г /
#
Рис. 12-33. Гибочные приспособления.
а, б — приспособление для гибки переходов из одной катушки
в другую; в — приспособления для гибки проводов на заданный
угол, / — стальная планка с прорезями для провода; 2 —
подвижная упорная планка; 3 — болт; 4 — рычаг; 5 — ролики; 6 —
стальной диск; 7—шпилька.
а также по возможности быть универсальными и не
повреждать изоляцию провода.
На рис. 12-33,а показано приспособление для изгиба
провода при переходе из катушки в катушуку. В
фасонном стальном рычаге имеются два болта с головками
овальной формы. В зависимости от толщины провода
регулируется зазор между головками болтов. Принцип
работы 'приспособлений понятен из рисунка.
На рис. 12-33,6 показано наиболее распространенное
в обмоточном производстве приспособление для
изгибания провода. В стальной пластине 1 сделаны прорези
по ширине и толщине провода. Подвижная планка 2
при передвижении закрепляет провод в пазу и
предохраняет его от выпадания и скручивания.
На рис. 12-33,# показано приспособление для
изгибания проводов на угол до 90°. Изгибаемый провод
зажимается с помощью шпильки 7 между дисками 6,
приклепанными к рычагам 4. При вращении рычагов
ролики 5 нажимают на провод и изгибают его вокруг
шпильки 7.
В процессе намотки обмоток необходимо в
определенные моменты закреплять витки, катушки и концы
обмоток для выполнения определенных операций. На
рис. 12-4,а показана деревянная струбцина, которая
надевается на постоянную катушку при выполнении
транспозиций в винтовых обмотках или перед укладкой
перекладной катушки в непрерывных обмотках.
На рис. 12-4,6 показана струбцина с винтовым
зажимом для закрепления катушки непрерывной обмотки.
П-образный корпус 1 надевают на катушку сверху,
а снизу вставляют щеколду 2. С помощью нажимного
винта 3 катушку закрепляют с необходимым усилием.
Для закрепления концов многопараллельных
обмоток применяют универсальные зажимы. Один из таких
зажимов показан на рис. 12-4,в. К одному концу
коромысла 2 шарнирно прикреплен конец пластинчатой
цепи 3. На втором конце коромысла сделан крючок, на
который надевают одно из звеньев цепи в зависимости
от диаметра обмотки. Резьбовым зажимом 1 и 4 конец
обмотки прочно зажимают на цилиндре или шаблоне
Для скрепления между собой начальных витков
непрерывной обмотки применяют регулируемую струбцину
(рис. 12-4,2).
Рабочий инструмент. Для резки обмоточных
проводов применяют рычажные ножницы (рис. 12-34,а).
Стальные ножи 2 с помощью серег 4 соединены
шарнирно. Концы ножей также шарнирно соединяются
с рычагами 3. Длинные упоры 5 крепятся к рычагам 3
Упоры 5 предохраняют режущие кромки от
повреждений. Конфигурация рычагов подобрана так, что в конце
реза на ножах развивается большое усилие.
В процессе намотки обмоток необходимо
производить подбивку катушки и отдельных витков. Для
предохранения изоляции проводов от повреждения применяют
гетинаксовые клинья (рис. 12-34,6) и деревянную
киянку (рис. 12-34,в).
Для нагревания проводов при пайке применяют
клещи с угольными электродами. Существует несколько
исполнений клещей для пайки различных по сечению
проводов. Напряжение на клещи подается со стороны
НН специального паечного трансформатора. Включение
трансформатора в сеть на напряжение 220—380 В
производится через контактор с помощью педального
выключателя.
На рис. 12-34,г показана одна из конструкций
клещей, рассчитанных на пайку проводов сравнительно
небольших сечений. Два стальных рычага коробчатого
сечения 4 соединены шарнирно болтом 5. Медные
шины 3 подают напряжение на обоймы 8 и угольные
электроды 9. С помощью зажимной скобы 6 и нажимного
винта электроды прижимают к проводам. Токоведущие
части изолируются асбестом.
Мерительный инструмент. Помимо универсального
нормального мерительного инструмента (линейка
мерительная, метр, штангенциркуль, микрометр), применяют
специальный мерительный инструмент.
Измерение внутренних радиальных размеров
обмоток производят универсальным приспособлением (рис.
12-35,а). В пустотелый корпус / вставлен валик 2
с мерительной линейкой 4. Для фиксации измеренного
диаметра служит винт 3.
На рис. 12-35,6 показано приспособление для
измерения осевого размера обмотки. Из пустотелого
корпуса / выдвигается штанга 2 с приклепанной к ней
мерительной линейкой. Стопорный винт 3 фиксирует размер.
Отсчет размера ведется по делениям линейки и
указателю на торце корпуса.
Для измерения наружных диаметров обмотки
применяют измерительные скобы нескольких типоразмеров
(рис. 12-35,б). Корпус скобы (ферма) 1 сварен из
алюминиевых труб. По концам в ферме расточено соосно
два отверстия. В одно отверстие устанавливается
микрометрическая головка 2, а в другое — упорный валик 3
с мерительной линейкой. С помощью валика скобу
можно настроить на нужный диапазон размеров.
128
6\
sty
б)
Рис. 12-34. Рабочий инструмент.
а — рычажные ножницы: / — рукоятка; 2— нож; 3 — рычаги; 4 — серьга; 5 — упоры; б — клин гетинаксовый; в — киянка, г —
клещи для электропайки / — гибкий кабель. 2 — изоляция из асбеста; 3 — медная шина, 4 — стальной рычаг; 5 — шарнирный
болт. 6 — зажимная скоба; 7 — нажимной винт; 8 — медные обоймы; 9 — электроды угольные.
б) Оснащение операций стяжки, прессовки, отделки
и демонтаж обмоток
Перед прессовкой и сушкой обмотку стягивают
между прессующими плитами. На рис. 12-36,а показана
плоская стальная плита для сравнительно небольших
обмоток. В плите имеется центральное отверстие, через
которое можно удалить намоточный шаблон. По
периферии сделаны отверстия под стяжные шпильки. При
стяжке больших обмоток с давлением F0—100) 105 Па
F0—100 кгс/см2) жесткость плит увеличивают с
помощью ребер жесткости. На рис. 12-36,6 показана такая
плита с ребрами жесткости из швеллеров.
Между торцами обмотки и плитами против столбов
прокладок устанавливают подставки. На рис. 12-36,в
показаны сварные металлические и деревянные
подставки.
S/dEt?l—
г/у /W
\\\ \.
^""**^w Ш-
__щ&_ . Ви-л
Г1
1! I
N^j | | xffi/ даз
t ^^ 1
I"
б)
Рис. 12-35. Мерительный инструмент.
а — приспособленке для измерения внутренних диаметров
обмотки 1 — корпус; 2 — валик выдвижной; 3 — винт стопорный;
4 — линейка мерительная, б — приспособление для измерения
высоты 1 — корпус, 2 — штанга с линейкой; 3 — стопор; в —
приспособление для измерения наружного диаметра обмотки:
1 — ферма; 2 — микрометр; 3 — упор регулируемый.
Рис. 12-36. Оснащение операций стяжки, прессовки и
отделки обмоток.
а — плита прессующая для стяжки; б — плита прессующая
сварная для опрессовки обмоток давлением 100 • 105 Па
A00 кгс/см2); « — подставки металлические и деревянная; г —
обойма с тарельчатыми пружинами; I — корпус; 2 — гайка, 3 —
пружины тарельчатые; 4 — втулка.
9—1068
129
Рис. 12-37. Грузоподъемные приспособления,
а —стропы с крюками для подъема стянутой обмотки: / — стропы; 2 — крюки; 3 — кольцо б — тройная траверса
с лапами для подъема обмоток: / — кольцо; 2 —траверса тройная; 3 — лапы грузовые;' 4 — канат пеньковый,
в — приспособление для подъема и кантовки дисковых обмоток / — трос; 2 — крюк, 3 — рама, 4 — обмотка 5 —
зажим; 6 —серьга; г — траверса для подъема обмоток различной длины; / — серьга; 2 ~ балка; 3 — серьга,
д — стропы со специальными лапами для подъема обмоток, намотанных на бумажно-бакелитовых цилиндрах'
/ — трос; 2 — крюк; 3 — лапа; е — крюк грузовой, ж — клещи клиновые для вынимания технологических планок
при демонтаже оснастки обмоток; / — серьга, 2 — корпус; 3 — губки зубчатые.
Для осуществления прессовки в процессе сушки
обмоток между двумя плитами устанавливают обоймы
с тарельчатыми пружинами, одна из конструкций
которых показана на рис. 12-36,г.
в) Оснащение подъемно-транспортных работ
Для подъема, транспортировки и кантовки обмоток
применяют специальные приспособления, которые
должны обеспечивать безопасность, не допускать
повреждения обмоток и быть удобными в работе.
На рис. 12-37,а показаны стропы для
транспортировки стянутой обмотки. Стропы изготовлены из стального
троса и армированы кольцом 3 и крюками 2. Обмотки
без плит транспортируются с помощью тройной
траверсы (рис. 12-37,6). Траверса 2 надевается кольцом 1 на
крюк мостового крана. Три грузовые лапы 3 могут
перемещаться в радиальном направлении по рейке
траверсы и перед подъемом обязательно должны
закрепляться канатом 4.
На рис. 12-37,в показано приспособление для
подъема и кантования дисковых обмоток. При помощи
тросов 1 и крюков 2 приспособление закрепляется на крюке
крана. Обмотка 4 закрепляется с помощью четырех
зажимов 5. Серьги 6, надетые на консольные шипы
рамы 3, позволяют кантовать раму вместе с обмоткой.
На рис. 12-37,г показана траверса для подъема
обмоток вместе с шаблоном различной длины, а на
рис. 12-37,(9 — подъемное приспособление для подъема
обмоток, намотанных на бумажно-бакелитовые
цилиндры. Лапы 3 со специальной прокладкой предохраняют
цилиндр от повреждений.
Грузовой крюк с предохранительной скобой от
самопроизвольного освобождения показан на рис. 12-37,е.
Перед удалением металлического цилиндра из
обмотки необходимо вынуть часть деревянных
технологических реек. На рис. \2-37,ж показаны клещи для
захвата реек. Корпус 2 имеет внутренние скосы, по
которым скользят самозахватывающие зубчатые губки 3.
Клещи крепятся на крюке крана с помощью серьги L
12-5. КОНТРОЛЬ ЗА КАЧЕСТВОМ
И ИСПЫТАНИЕ ОБМОТОК. ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
Обмотка состоит из большого количества
проводников и изоляции. Это дорогие и дефицитные материалы,
обеспечивающие в основном надежность
трансформатора. Поэтому контроль процесса производства обмоток
следует организовать так, чтобы предупреждать брак.
Служба контроля начинается с проверки качества
поступающих на завод материалов. Обмоточные провода
подвергают входному контролю. Измеряют сечение и
130
толщину изоляции провода,
(проверяют качество наложенной изоляции.
Испытанию изоляции подвергают 5%
обмоточных проводов из полученной
партии.
В процессе изготовления каждой
обмотки контролируют
технологические операции ее производства, о чем
делают запись в пооперационной
карте обмера.
До начала намотки проверяют
соответствие технологической карте и
чертежу скомплектованной оснастки,
установленных деталей и
обмоточного провода. С этой целью измеряют
наружный диаметр шаблона,
установленного на намоточном станке,
размер сечения и изоляции оровода,
соответствие номера заказа,
написанного на каждой электрокартоиной
рейке с набором дистанционных прокладок, номеру за-
заказа трансформатора, для которого будет изготовлена
эта обхмотка.
В процессе намотки контролируют радиальный
размер и плотность катушки, величину установленных
каналов, расположение и правильность выполнения
переходов из катушки в катушку, отводов, отпаек, петель,
направление намотки (правая, левая).
Систематически определяют качество пайки
обмоточного провода и изоляции места пайки. Каждую
сотую пайку, выполненную обмотчиком (или одну пайку
из общего количества, выполненного за неделю),
вырезают и после визуального осмотра передают в
лабораторию для измерения сопротивления мест пайки.
Количество паек, выполненных в каждой катушке,
также контролируют. Не допускается резкое увеличение
количества паек в одной или двух обмотках (обычно
так бывает при намотке винтовых обмоток, если
намотку производят проводом, не перемотанным на
технологические барабаны в соответствии с его требуемым
количеством на обмотку).
Проверяют также правильность установки
экранирующих витков, емкостных колец и входных катушек,
пайку и изолировку, раскладку параллельных
проводников витка в концах обмотки, изолировку и крепление
концов.
Каждую многопараллельную и многоходовую
обмотку перед снятием ее со станка проверяют на отсутствие
замыканий между параллельными проводами или
ходами и на правильность выполнения транспозиций.
Проверка изоляции осущестгляется с помощью мегомметра
или контрольной лампы напряжением 36 В. Проверку
правильности выполнения транспозиций проводят путем
сверки намотанной обмотки с чертежом и прозванивания
параллелей с помощью контрольной лампы.
При контроле технологических операций стяжки и
прессовки проверяют правильность сборки обмотки, т. е.
установки концевой изоляции, сборки дисковой и
непрерывной частей, геометрию обмотки, вертикальность и
равномерность расположения столбов прокладок,
отсутствие нарушения изоляции, состояние переходов и
транспозиций. Контролируют также соответствие
оснастки, выбранной для стяжки, правильность выбора и
расположения технологически^ прокладок и подставок.
Контролируют соответствие усилия прессовки
обмотки, указанного в технологической карте, величине,
установленной для этой обмотки, а также полученный
осевой размер (высоту) обмотки. Большое значение для
качества обмоток имеет режим сушки, который должен
проводиться в строгом соответствии с технологией
сушки и производственными инструкциями. Режим сушки,
пропитки, запекания контролируют как проверкой
записанных в журнале режимов, так и периодическими кон-
Рис. 12-38. Установка для определения числа витков обмотки и проверки
витковой изоляции.
а — с вертикальным стержнем магнитопровода: / — измерительный пульт; 2 —
вертикальный магнитопровод; 3 — отодвигающееся ярмо, закрепленное на поворотном
стержне; б — с горизонтальным стержнем магнитопровода: / — горизонтальный
магнитопровод; 2 — испытываемая обмотка; 3 — тележка; 4 — поворотное ярмо.
трольными измерениями режимов работники ОТК.
После демонтажа оснастки обмотка проходит
окончательный контроль качества выполненных
технологических операций на обмоточно-изоляционном участке
цеха. Здесь дается заключение о пригодности ее
к сборке.
Место контрольного осмотра и измерений
специально оборудовано, как показано на рис. 12-28,в,
осматривают не только наружную, но и внутреннюю
поверхность обмотки. Осмотр производят с помощью
контрольной лампы напряжением 36 В, внимательно проверяя
расположение изоляционных полос под переходами,
состояние бандажей, отсутствие повреждения изоляции
провода и других дефектов в обмотке. Обмотки в
запрессованном состоянии вторично проверяют с помощью
мегомметра 1000 В на отсутствие замыканий между
параллелями и ходами.
Обмотки трансформаторов до установки на
магнитопровод обычно подвергают контрольным
(предварительным) испытаниям по следующей программе [Л. 8
и 20]- 1) проверка числа витков и направления
намотки; 2) испытание изоляции витков или проверка на
отсутствие глухих металлических замыканий между
витками; 3) измерение сопротивления обмотки постоянному
току.
В зависимости от габарита, числа витков и сечения
проводов обмотки указанная программа выполняется
полностью или частично. Так, обмотки
трансформаторов I—III габаритов проверяют по пп. 1 и 2 программы,
а обмотки трансформаторов IV—VI габаритов — .по
пп. 1—3. Проверку числа витков проходят все обмотки
трансформаторов малой мощности и обмотки ВН
трансформаторов средней мощности. Эти обмотки имеют
большое число витков из провода малого сечения, и
поэтому число витков проверяют методом электрического
контроля. В обмотках НН, а также в обмотках ВН
трансформаторов большой мощности число витков
сравнительно невелико и брак маловероятен. В таких
обмотках число витков обычно проверяют подсчетом без
применения метода электрического контроля. Проверку
правильности намотки производят путем осмотра и
сравнения с чертежом.
Испытание изоляции витков индуктированным
напряжением с помощью установки повышенной частоты
применяют только для обмоток маломощных
трансформаторов до 630 кВ • А. Это испытание исключается для
обмоток, стянутых металлическими оправками; кроме
того, наведение высоких напряжений в обмотках ВН и
СН трансформаторов большой мощности было бы
недопустимым при испытании на воздухе.
Практика контрольных испытаний показывает, что
в большинстве случаев можно обнаружить только
глухие металлические замыкания витков. Если имеется
9*
131
rd
33fj
LLq
•» c-
•Ht:
0
^N
H-
?2
«;
Fi Pi
1?
Рис. 12-39. Искатели и питатели для определения индукционным методом витковых
замыканий в обмотках.
а — искатель катушечный; б — искатель щелевой; в — питатель катушечный; г — питатель
общий, / — сердечник; 2 — катушка; 3 — защитный кожух.
только частичное нарушение изоляции, то после
процесса пропитки и сушки обмоток это нарушение изоляции
часто исчезает и не обнаруживается даже во время
контрольных испытаний собранного трансформатора
двойным индуктированным напряжением.
Установка для определения числа витков и
проверки витковой изоляции (рис. 12-38) согласно (Л. 20] имеет
испытательный магнитопровод с образцовой и
возбуждающей обмотками, съемное (или поворотное) ярмо и
пульт управления. Возбуждающая обмотка магнитопрф-
вода состоит из двух частей, которые могут соединяться
параллельно или последовательно. На один сердечник
надевается испытываемая обмотка, а на другом
находится постоянная образцовая обмотка, соединенная
с четырьмя декадными переключателями, которые
набирают требуемое число витков образцовой обмотки.
Образцовую и испытываемую катушки подбирают так,
чтобы разность напряжений свести к нулю. В качестве
индикатора разности э. д. с. обычно применяют
ваттметр. Ток регулируют реостатом.
Проверка на отсутствие короткозамкнутых витков
без насадки обмотки на магнитопровод производится
с помощью специального прибора индукционным
методом (Л. 8]. Метод основан на определении наличия
электромагнитного поля вокруг короткозамкнутого витка,
которое создается в нем индуктированным током
короткого замыкания. Ценность его заключается в том, что
им можно определить место короткого замыкания с
помощью простой аппаратуры. Для определения места
'замыканий витков в обмотках применяют катушечные
искатели (рис. 12-39,а), а для цилиндрических
обмоток— щелевые (рис. 12-39,6). Для возбуждения одной
катушки испытываемой обмотки применяют катушечный
питатель (рис. 12-39,в); для возбуждения всей обмотки
применяют общий питатель (рис. 12-39,г). При
определении замыкания в многопараллельных обмотках (по
методу разностного электромагнитного поля бифиляр-
ных проводов) не требуется возбуждения испытываемой
обмотки. Наличие и место короткого замыкания
определяются искателем по отсутствию отклонения стрелок
прибора при питании испытываемых параллельных
проводов переменным током 5—30 А. Установка для
испытания изоляции витков автоматически контролирует
межвитковую изоляцию катушек при их
транспортировке на конвейере.
Испытание обмоток производится в
электромагнитном поле, создаваемом индуктором. Индуктор
представляет собой однослойную цилиндрическую катушку,
внутри которой параллельно ее оси пропускается
испытываемая обмотка. Параллельно индуктору подключена
емкость, настроенная в
резонанс с индуктивностью
индуктора. Таким образом,
индуктор и испытываемая
катушка представляют собой
воздушный трансформатор.
При наличии короткого
замыкания витка или
ослаблении межвижовой
'изоляции в испытываемой
катушке резонансный контур
расстраивается <и (в нем
повышается ток,
потребляемый контуром от генератора,
вследствие чего
срабатывают реле максимального тока
(РТ). Для испытания
обмоток <всех типоразмеров
требуется, чтобы наводимая в
них з. д. 'с. была равна по
величине двойному рабочему
напряжению. При наличии
повреждения межвитковой
изоляции обмотки или
короткозамкнутого витка срабатывает реле РТ и приводит
в действие катушку пневматического подъемника двери
люка изолятора брака, куда падает бракованная
катушка. Число витков в обмотке определяется методом
сравнения с образцовой обмоткой — дифференциальным
методом i.
При испытаниях обмоток всегда следует помнить
о правилах техники безопасности и выполнять их.
Воздействие электрического тока на организм может
вызвать серьезные последствия для здоровья и даже
привести к несчастному случаю со смертельным исходом.
Поражение электрическим током чаще всего происходит
в результате прикосновения к неизолированным токопро-
водящим частям электрической цепи, находящейся под
напряжением.
Для предупреждения поражения электрическим
током необходимо соблюдать следующие правила:
1. На испытательных станциях, размещенных в
технологической линии производства обмоток, могут
присутствовать рабочие обмоточного цеха для производства
мелкого ремонта испытываемой обмотки только в
сопровождении работника станции.
2. Корпуса всех машин, кожухи рубильников -и
пускатели, к которым подведен электрический ток, должны
быть заземлены
3. Все электрические провода, идущие от
распределительных щитков, приборов или контрольной лампы,
должны быть надежно изолированы и защищены от
механических повреждений.
4. При проведении испытаний под ногами должны
быть резиновые коврики или сухие деревянные решетки.
Контрольные вопросы
1 Какие методы намотки применяют при
изготовлении различных типов обмоток?
2. Назовитеч основные особенности намотки
непрерывных обмоток трансформатора
3. Назовите основные особенности при намотке
обмоток из нескольких параллельных проводов.л
4. Как выполняются регулировочные ответвления
при намотке обмоток?
5. Перечислите особенности изготовления обмоток
на напряжения ПО—330 кВ.
6. Какие основные отличия переплетенных
(петлевых) обмоток от непрерывных?
7. Каковы характерные особенности изготовления
дисковых обмоток?
1 Подробнее с испытаниями обмоток и
испытательными установками можно ознакомиться в [Л. 8 и 20].
132
8. Назначение емкостных колец в обмотках.
9. Опишите технологию изготовления емкостных
колец.
10. Для чего нужны экранирующие витки в
обмотках и в каких обмотках они устанавливаются?
11. Каковы особенности изготовления винтовых
обмоток?
12. Что такое транспозиция параллельных
проводников в обмотке и ее назначение?
13. Какие типы транспозиций применяют при
изготовлении обмоток?
14. Назовите особенности изготовления двухслойных
и многослойных цилиндрических обмоток из проводов
прямоугольного и круглого сечений?
15. Для чего и какими методами производят
прессовку обмоток?
16. Какое оборудование и приспособления
применяют при опрессовке обмоток?
17. Каково назначение технологического процесса
сушки обмоток?
18. При каких температурах производят сушку
обмоток?
19. Опишите устройство вакуум-сушильных шкафов
для сушки обмоток.
20. Объясните назначение вакуума при сушке
обмоток
21. Каким проверкам и испытаниям подвергают .
изготовленные обмотки0
22. Какие меры по технике безопасности
предусматриваются при изготовлении обмоток?
23. Какие противопожарные меры
предусматриваются на обмоточно-изоляционном производстве?
ЧАСТЬ ПЯТАЯ
СОЕДИНЕНИЕ ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ
И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ
УСТРОЙСТВ
ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ
СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДОВ И ШИН
13-1. НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
ПРИПОИ И ФЛЮСЫ
В трансформаторе имеется много проводников, то-
коведущих деталей и узлов, которые соединены между
собой. Для безаварийной работы трансформатора
необходимо, чтобы эти соединения были прочны и
обеспечивали надежный контакт (Л. 6 и 22]. Поэтому все
соединения проводников в трансформаторе стремятся делать
неразъемными. Только там, где по условиям сборки,
монтажа или ремонта необходимо отсоединять токове-
дущие детали, делают разъемные соединения в виде
болтовых креплений.
Все соединения проводов при изготовлении обмоток,
присоединение отводов, экранирующих витков,
емкостных колец и соединение схем обмоток делают только
неразъемными. К неразъемным соединениям
предъявляют следующие требования: 1) хорошо проводить
электрический ток и не вызывать местного перегрева
проводников; 2) обладать достаточной механической
прочностью и обеспечивать надежность в работе; 3) быть
долговечными, не разрушаться под влиянием рабочей
температуры трансформатора, горячего масла или
окружающего воздуха, а также не оказывать вредного
действия на масло и изоляцию; 4) способ соединения
должен быть прост и технологичен, а качество соединения
должно быть стабильным и легко контролироваться;
5) применяемые материалы должны быть дешевыми и
недефицитными.
Существует несколько способов выполнения
неразъемных соединений токоведущих частей. Выбор того или
другого способа зависит от разных условий: материала
соединяемых проводников и их сечения; характера
механических нагрузок, которые будут испытывать
соединения; места расположения в конструкции;
производственных условий.
Различают следующие типы соединений
проводников:
1. Пайка мягкими или твердыми припоями.
2. Горячая сварка — электродуговая, газопрессовая,
электроконтактная, аргоно-дуговая (для алюминиевых
проводников).
3. Холодная сварка.
4. Соединение методом прессования.
а) Пайка
Пайка — один из основных способов соединения
токоведущих частей трансформаторов. Пайкой соединяют
отдельные отрезки медного обмоточного провода,
проводники в «гребенке» обмотки, отводы, емкостные
кольца, демпферы и пр.
Пайка представляет собой процесс соединения
металлических деталей с помощью припоя, составленного
из различных металлов и имеющего более низкую
температуру плавления, чем металлы основных
соединяемых деталей. Прочность и плотность соединения
достигаются благодаря способности металла припоя и
основного металла взаимно растворяться и диффундировать.
Припой должен обладать свойством смачивать
(адгезия) соединяемый металл и хорошо заполнять все
мельчайшие зазоры между плоскостями деталей. Припои
делят на две группы: мягкие — с температурой
плавления ниже 300 °С и твердые — с температурой плавления
выше 600 °С.
Из мягких припоев наиболее широкое применение
получили оловянисто-свинцовые, являющиеся сплавами
олова и свинца в различных соотношениях. ГОСТ 1499-54
устанавливает несколько марок припоя: ПОС-30,
ПОС-40, ПОС-50 и др., различающиеся содержанием
олова. Число в обозначении марок означает содержание
олова в процентах. Температура плавления припоя —
около 270 °С. Большое содержание олова^ сказывается
в основном на жидкотекучести и адгезии^ припоя, а по
другим свойствам эти марки почти равноценны. Там,
где надо пропаять узкие и глубокие щели, следует брать
припои с более высоким содержанием олова. Во всех
случаях надо стремиться, чтобы слой припоя был
наименьшим, так как это повышает качество пайки и
снижает расход припоя.
Качество пайки в значительной мере зависит также
от подготовки соединяемых поверхностей, которые
должны быть очищены от грязи и обезжирены. Наличие
мелких рисок на поверхности только улучшит условия для
пайки. В тех случаях, когда это возможно, детали
желательно протравить в растворе хлористого цинка в
течение I—2 мин, после чего детали необходимо
тщательно промыть и просушить.
Концы отводов в разъемных болтовых соединениях
для защиты металла от окисления, а также концы
отводов, соединяемых путем пайки, подвергают лужению.
Горячее лужение осуществляется путем погружения
детали в ванну с расплавленным припоем ПОС-18 или
ПОС-30.
Более совершенным является
электролитический способ лужения. Однако он применим только для
деталей сравнительно небольших размеров и не
имеющих изоляции. Лужение улучшает условия пайки.
Пайка оловянистыми припоями имеет следующие
недостатки: место пайки обладает недостаточной
механической прочностью, требует применения флюсов,
припой дорог и дефицитен. Поэтому пайка мягкими
оловянистыми припоями имеет ограниченное применение
134
в трансформаторостроении (только там, где нельзя
применить другие виды пайки или сварки).
При изготовлении обмоток трансформаторов
небольшой мощности пайку круглых медных проводов
диаметром до 0,8 мм производят оловянистым припоем
марки ПОС-40. Концы провода очищают от изоляции, после
чего скручивают на длине 10—20 мм и обмакивают
в пасту (флюс), а затем на несколько секунд опускают
в ванну с расплавленным припоем. Ванна имеет
электрический нагрев и обязательно должна стоять под
колпаком, так как пары олова и свинца вредны для
здоровья рабочих. Спаянные концы очищают от наплывов,
после чего изолируют.
При изготовлении емкостных колец металлическую
оболочку кольца, выполненную из витков медной ленты,
и отвод от металлической оболочки, выполненный
кабелем, припаивают оловянистым припоем. Пайки
производят электрическим паяльником.
Впаивание многожильного кабеля марки ПБОТ
в наконечники переключателя также выполняют
оловянистым припоем во избежание пережога кабеля или
наконечника. Латунный наконечник переключателя
зажимают за резьбовую часть в губках тисков, в
отверстие закладывают несколько кусочков флюса и плотно
вставляют конец кабеля. Цилиндрическую часть
наконечника зажимают графитовыми накладками паечных
клещей, включают понижающий трансформатор и
разогревают наконечник. Начало плавления припоя
указывает на то, что наконечник и кабель достаточно
прогрелись Появление расплавленного флюса на поверхности
является признаком того, что припой полностью
заполнил все пустоты между наконечником и проволочками
кабеля Теперь можно прекратить пайку и охладить
наконечник мокрым асбестом, после чего его следует
очистить от брызг и наплывов припоя.
В производстве трансформаторов применяют в
основном твердые припои — серебряные и медно-фосфори-
стые — благодаря их более высокой механической
прочности и хорошей электропроводности. Из серебряных
припоев для пайки обмоточной меди широко применяют
припой марки ПСР-15, реже ПСР-45 (цифры в марках
припоя обозначают процентное содержание серебра).
Благодаря высоким механическим свойствам
серебряного припоя им можно паять медные провода
круглого и прямоугольного сечения встык. Для получения
прочного соединения необходимо хорошо подогнать
торцы обоих проводов (причем торцы стыкуемых проводов
могут быть обрезаны под прямым или косым углом) и
тщательно их зачистить. С помощью специального
зажима торцы соединяют встык так, чтобы оси проводов
совпадали. Место пайки нагревают газовой горелкой или
электропаяльными клещами, затем вводят пруток
припоя в зону пайки и следят за полным заполнением
зазора между проводами. Нагрев клещами требует от
работающего большого опыта.
Прочность соединений при пайке твердыми
припоями превышает прочность самого припоя и прочность
меди обмоток. Однако стоимость серебряных припоев
высока вследствие содержания в них серебра. Поэтому
при пайке «гребенок», отводов и схем соединения
обмоток применяют медно-фосфористые припои. Они
значительно дешевле серебряных, а соединения обладают
высокой прочностью и хорошей электропроводностью.
Наиболее употребителен припой ПМФ-7, содержащий
93% меди и 7% фосфора. При пайке этим припоем не
требуется применения флюсов. Однако соединения,
произведенные медно-фосфористым припоем, не обладают
достаточной пластичностью из-за хрупкости соединения.
Поэтому не допускается пайка припоем ПМФ
обмоточных проводов при намотке обмотки, а также всех
внутренних, не доступных осмотру или испытывающих
деформации элементов обмотки. Все указанные соединения
паяют серебряным припоем ПСР.
еГ
Рис. 13-1. Электропайка
медных проводов.
а — схема включения элек-
тропаечного агрегата: / —
паечный трансформатор; 2 —
контакты контактора, 3 —
понижающий
трансформатор, 4 — педальный
выключатель; 5 —клещи; 6—
рубильник; 7 —
предохранители, б — педальный
выключатель: 1 — кожух; 2 —
шайба; 3 — кабель; 4 — шайба,
5 — контакт; 6 —
кнопка-педаль.
Пайку медных проводов прямоугольного сечения
твердым припоем обычно производят внахлест. Длина
нахлеста должна быть не менее одной и не более двух
ширин провода. Перед пайкой вначале подготавливают
концы сращиваемых проводов: провода оголяют,
отмотав бумагу (или срезав на конус изоляцию),
предварительно расплющивают молотком концы на длину
нахлеста и расплющенные места с боков обрабатывают
напильником. Подготовленные к пайке концы
складывают внахлест, уплотняя их легкими ударами молотка,
чтобы между поверхностями в месте пайки не было
видимого просвета.
При пайке твердыми припоями для нагревания
деталей и расплавления припоя служат специальные
прессы или электропаяльные клещи, армированные
графитовыми вкладышами — электродами (см. рис. 12-34,г).Для
электропайки используются электропаечный агрегат,
состоящий из однофазного понижающего
трансформатора мощностью 3—50 кВ • А, напряжением 220 В,
электропаяльных клещей с соединительным кабелем и
педального выключателя. Схема электропаечного
агрегата показана на рис. 13-1,а.
Через рубильник 6 и контакты контактора 2
напряжение подводится к первичной обмотке паечного
трансформатора /, понижающего напряжение с 220 до 6—
12,5 В на зажимах НН, к которым подключены клещи;
таким образом, можно кратковременно получать ток
свыше 3 000 А. Контакты контактора включаются
катушкой, питаемой от понижающего трансформатора 3.
Катушка контактора включается педалью 4. Педаль
включена в цепь напряжением 36 В по соображениям
техники безопасности.
Соединяемые детали сжимают между электродами,
чтобы между поверхностью детали и электродами кле-
135
щей был плотный
контакт. При нажатии на
педальный выключатель
цепь замыкается,
угольные электроды начинают
накаляться, а вместе
с ними нагревается и
место пайюи.
Предохранители 7 защищают
трансформатор от перегрузки.
Прерывистыми
включениями трансформатора,
то нажимая, то отпуская
педаль Eрис. 13-1,6),
постепенно, но ©се сильнее
нагревают место пайки
до темно-вишневого
цвета. Когда оно станет
ярко-красного и светло-
желтого цвета, ^гг?и_пой
вводят со всех сторшГ
нахлеста так, чтобы,
расплавляясь, он протек
между деталями,
заполнив все поры.
Образующиеся при пайке .наплы-
, вы и капли припоя
.необходимо удалить в
момент самой пайки.
Закончив пайку, клещи не
снимают до тех пор, пока
проводники не остынут
(до затвердения
сплава). Место пайки
зачищают, удаляя острые
кромки или
шероховатости.
На ipiHC. 13-2 показан
стационарный паечный
пресс для лайки проводов большого сечения, применяемых
при изготовлении отводов. Нижняя 5 и верхняя бабка 4
Рис. 13-2. Стационарный
паечный пресс.
/ — стойка; 2 — труба; 3 —
болт; 4 — верхняя бабка;
5 — нижняя бабка; 6 —
рукоятка; 7 — винт; 8 —
угольный электрод; 9 — штурвал;
10 — кабель, идущий к
трансформатору; 11 — угле-
держатель.
Ф10
%
Ч?'
5,1
а)
10
6)
\
L -L- -|
I- ¦ \- \ -Л
40
\~
,
'
1
*ъ
L
>п
/
6)
3*6,4
во
ж)
Рис. 13-3. Соединения электропайкой.
а и б —соединение проводников обмотки с отводами из круглого провода
б, г }i д — соединение проводников обмотки с отводами из шинной меди
ей яс — соединение проводников отводов, / — круглый провод (отвод), 2-
обмоточный провод; 3— шина (отвод).
.перемещаются по направляющей трубе 2 и могут быть
установлены на нужной высоте. Сжатие соединяемых
шин производится винтом 7 от штурвала 9. В этой
конструкции хорошо обеспечивается параллельность
рабочих поверхностей сменных графитовых электродов.
Для пайки самых крупных соединений созданы
прессы, у которых сжатие губок производится
пневматическим цилиндром. Питание пресса производят от
трансформатора типа ОСУ-80/0,5 по двум кабелям
сечением более 400 мм2. Для увеличения стойкости электро-
додержателя он охлаждается проточной водой.
На рис. 13-3 показаны характерные соединения,
получаемые с помощью электропайки.
Пайка алюминиевых проводов и деталей не
получила в трансформаторостроении широкого применения.
Пайка алюминия затрудняется наличием на алюминии
оксидной пленки, с которой обычные припои не
соединяются и не сцепляются. Специальные припои для пайки
содержат компоненты, разрушающие оксидную пленку.
После пайки необходимо самым тщательным образом
удалять эти компоненты с поверхности металла. При
наличии остатков самых незначительных следов этих
веществ они коррозируют и продолжают разрушать
металл и изоляцию. В условиях производства
трансформаторов доброкачественная промывка мест пайки
практически невозможна.
б) Горячая сварка
Соединение обмоток, намотанных из круглого
обмоточного провода с отводами диаметром до 3 мм,
производится электросваркой угольным электродом. Сварка
медных проводов электрической дугой производится
довольно просто, не требует флюса и дает хорошее
качество соединений.
Концы соединяемых проводов скручивают. Сварку
производят угольным электродом, который зажимают
в электрододержателе. Электрод подносят к концам
скрутки и зажигают на 2—3 с электрическую дугу,
которая расплавляет верхнюю часть скрутки, образуя
оплавление правильной формы.
Сварку медных или алюминиевых
шин 'производят встык, применяя
дуговую сварку постоянного тока с
помощью угольного электрода или аргоно-
дуговую сварку.
Сварку алюминиевых шин
производят в приспособлении на графитовой
или стальной подкладке с канавкой
в зоне стыка свариваемых концов. В
качестве флюса применяют флюс ВАМИ
следующего состава (% по массе):
хлористый калий — 50, хлористый натрий—
30, криолит — 20.
Сварку медных шин встык
производят на таком же приспособлении, как и
алюминиевых, но в качестве подкладки
применяют угольную с канавкой в зоне
шва, используя флюс (95% плавленой
буры и 5% металлического магния).
Одним из наиболее
распространенных способов соединения алюминиевых
проводов при изготовлении обмотки
является газопрессовый. Соединяемые
провода круглого или прямоугольного
сечения устанавливают торцами впритык и
зажимают в приспособлении. С 'помощью
газовой горелки или электропаечных
клещей нагревают концы ткроводов до
500—600 °С, что соответствует переходу
металла в полужидкое состояние.
После этого усилием ,руки сдавливают
оба проводника. Оксидная пленка
алюминия (температура плавления около
4
136
устойчивой дуги необходимо включить высокочастотный
ЖЛТйРп С* ча?тотой ЮО-150 кГц и напряжением
2UUU—3 000 В. Сварщик подает в сварочную ванну
присадочную алюминиевую проволоку. Дуга горит
между вольфрамовым электродом и изделием.
Сварка плавящимся электродом ведется постоянным
током. Обычная сварочная полуавтоматическая головка
оборудованная трубкой подачи газа, подает
алюминиевую сварочную проволоку. Между концом сварочной
проволоки и изделием горит дуга.
Рис. 13-4. Сварочный аппарат.
1^Л?Л?ИЖЯЫе губки; 2 - неподвижные губки; 3 -
пружина; 4 - эксцентриковый зажим, 5 - кнопка упоавле
2?,/"кС„нпРДПеМЫЙ ПР°В0Д' 7-таблицГрежимУоВРсзар-
ки, 8~ концевой выключатель. р
2 050°С), будучи очень хрупкой, разламывается и
вытесняется чистым металлом. Чистые металлы приводят
в соприкосновение и сваривают.
Недостатком этого способа является трудность
правильного определения необходимой температуры и
своевременного прекращения нагрева, а также контроля
вытеснения оксидной пленки. F
Наиболее технологичным способом сращивания
алюминиевых проводов, обеспечивающим хорошее качество
соединения, является электроконтактная сварка Она
выполняется на приспособлении, представленном на
рис. 13-4. Источником питания служит сварочный
трансформатор мощностью 10 кВ-А. Оба конца
сращиваемого провода 6 зажимают с помощью эксцентриковых
фиксаторов 4 в контактных графитовых губках 1 и 2
Левая губка может передвигаться вдоль станины, а
правая закреплена стационарно. Установив режим сварки
в зависимости от материала (на этом аппарате можно
сваривать встык также медные провода) и сечения
провода, конец провода, зажатый в губке /, подвигают
вплотную к другому присоединяемому концу,
освобождают от фиксатора подвижную губку и включают ток
нажатием кнопки управления 5. При размягчении
свариваемых металлов (проводников) провод, зажатый
в подвижных губках, под действием пружины 3 будет
перемещаться вправо и конец его начнет давить на
другой конец свариваемого провода. Выключение тока и
прекращение осадки производятся
автоматически концевым ^выключателем 8 чем
достигается стабильность качества сварного
соединения. Вынув провод из контактных
гуОок, обрезают кусачками грат и
зачищают напильником сварной шов.
Хорошие и стабильные результаты дает
аргоно-дуговая сварка, широко
применяемая присоединении внахлест концов
алюминиевой обмотки с алюминиевым отводом
или концом обмоток НН. (В зону горения
дуги подается инертный газ аргон
который сдувает с расплавленного металла
оксидную пленку и предохраняет металл от
эбразования пленки.
Существуют два метода сварки непла-
вящимся и плавящимся электродом.
Сварку неплавящимся электродом ве-
^TrenffM|"HbiM током сопряжением на
Дуге 14—20 В. Сварочный ток выбирают
в пределах 30-300 А. Для обеспечения
А
в) Холодная сварка
Холодная сварка является одним из наиболее
технологичных способов соединения алюминия с
алюминием, алюминия с медью, а также меди с медью (Л 23]
Если поверхность двух кусков металла сблизить
большим усилием настолько, что между ними начнут
действовать межатомные силы сцепления, образуется
прочное цельнометаллическое соединение. Прочность
соединения превосходит прочность основного металла
Схематически стыковая холодная сварка показана на
рис. 13-5,а. Для выполнения этого вида соединения
необходимо, чтобы в соприкосновение пришел чистый
металл, свободный от тончайших жировых и оксидных
пленок. Особенно важно, чтобы не было жировых
пленок, так как при наличии даже тонкой пленки
соединения не происходит. Для удаления жировых пленок
достаточно откусить или зачистить поверхность металла
инструментом, предварительно хорошо обезжиренным.
Удаление оксидной пленки с поверхности алюминия
механическим путем практически невозможно, так как
немедленно после удаления пленки чистый металл вновь
покрывается новой оксидной пленкой.
Метод холодной сварки удачно решает вопрос
удаления оксидной пленки. При осевой осадке двух концов
проводов с усилием, создающим напряжение,
превосходящее предел текучести, концы проводов пластически
деформируются, металл начинает течь в плоскости
соединения двух кусков от центра к периферии
(рис. 13-5,а). Оксидная пленка, значительно более
хрупкая, чем основной металл, растрескивается и
выдавливается с частью металла. Атомы металла свариваемых
концов непосредственно соприкасаются, и в зоне
пластической деформации образуется цельнометаллическое
соединение, характеризующееся непрерывностью
кристаллической структуры.
Методом холодной сварки производят сварку как
встык, так и внахлест. Сварку внахлест выполняют
точечной и шовной. Эти работы характерны для
соединения или армирования алюминиевых шин и
выполняются при сборке трансформаторов.
До сдарки
^т^^^щ
Плашт клещей
Рис. 13-5. Холодная сварка обмоточных проводов
а-схема стыковой холодной сварки; б - машина МСХС-8.
137
Большое распространение получила холодная
стыковая сварка алюминиевых проводов с медными для
изготовления медно-алюминиевых переходников,
применяемых при соединении концов алюминиевой обмотки
с медными отводами.
Существующее оборудование для холодной сварки
в зависимости от сечений свариваемых проводов
подразделяется по способу зажатия материала и
приложению осадочного усилия. Для сварки проводов
небольших сечений (до 10 мм2) достаточно усилие до 3- ГО4 Н
C тс). Это усилие обеспечивают монтажные клещи
КС-6 и настольный станок СНС-3 с ручным
приложением нагрузки через рычаг.
Для сварки алюминиевых и медных проводов
больших сечений имеются станки для холодной
стыковой сварки. Пневматическая машина МСХС-5
работает от сжатого воздуха давлением 5- 105 Па Eкгс/см2),
развивая максимальное усилие 5- 104 Н E тс), а машина
МСХС-8 (рис. 13-5,6), рассчитанная на давление
3-Ю5 Па C кгс/см2) при осадочном усилии 8-Ю4 Н
(8 тс), позволяет сваривать встык круглые и
прямоугольные алюминиевые провода сечением до 70 мм2.
Для сварки медных проводов с алюминиевыми
сечением до 150 мм2 создана машина МСХС-35 с
гидравлическим приводом зажима материала и осадки;
максимальное развиваемое ею усилие составляет 35-104 Н
C5 тс). В настоящее время осваиваются машины из
серии МСХС для сварки медных и алюминиевых шин
сечением до 1 200 мм2.
Подробнее с технологией и оснащением холодной
сварки металлов можно познакомиться в специальной
литературе и в [Л. 23].
13-2. СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДОВ И ШИН
СБОЛЧИВАНИЕМ И ПРЕССОВАНИЕМ.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА
ПРИ СВАРКЕ И ПАЙКЕ
а) Сболчивание и прессование
Разъемные соединения токоведущих деталей в виде
болтовых креплений выполняют в трансформаторе
только там, где по условиям сборки, монтажа или ремонта
необходимо отсоединять токоведущие детали. Например,
отводы НН соединяют со шпилькой ввода с помощью
демпферов болтовым креплением; кабели или шины,
из которых выполняют отводы, иногда имеют
разъемное соединение, скрепляемое болтами; вводы также
имеют болтовое крепление и т. п.
При механическом креплении с целью создания
надежного контакта между соединяемыми токоведу-
щими деталями их контактные поверхности лудят.
Медные провода и шины обычно лудят горячим способом
путем погружения в ванну с расплавленным припоем
ПОС-30. В качестве флюса при этом используют
канифоль.
Соединение глазных и контактных частей отводов,
когда главная часть выполнена кабелем, а контактная—
наконечником из медной трубки, все чаще выполняют
методом опрессовки.
Для опрессовки применяют ручные клещи (провода
небольших сечений) или малогабаритный
гидравлический пресс, например типа МГП-3 (рис. 13-6). Пресс
имеет набор пуансонов и матриц для наиболее широко
используемых размеров кабеля. Наконечник перед
опрессовкой отжигают; это делает медь более мягкой
и облегчает соединения с кабелем. Конец кабеля бан-
дажируют тонкой медной проволокой и на него плотно
надевают наконечник. Матрицу 1 с уложенным на ней
наконечником 3 надевают на захваты пресса 12.
Пуансон 2 подводят к наконечнику и перемещением рукоят-
Рис. 13-6. Малогабаритный гидравлический пресс типа
МГП-13.
1 — матрица; 2 — пуансон; 3 — наконечник или гильза; 4 —
кабель; 5 — основание: 6 — трубчатая стойка; 7 — рукоятка; 8 —
цилиндр; 9 — вильчатая ручка; 10 — рычаг возврата; // —
головка стопора; 12— захват пресса; 13 — пробка для заливки масла;
14 — скоба; 15 — «ручей» матрицы.
ки 7 создают усилие, которое необходимо для
опрессовки наконечника с кабелем.
Соединение опрессовкой не занимает много времени
и является механически очень прочным, при этом
электрическое сопротивление контакта практически не
увеличивается.
б) Техника безопасности и противопожарная
техника
Производство сварочных и паечных работ требует
точного выполнения правил техники безопасности,
охраны труда, промышленной санитарии, противопожарной
техники. Необходимо всегда помнить о вредности и
опасности работ, связанных с выполнением пайки и
сварки.
Для предохранения глаз от вредного действия дуги
сборщик во время сварки должен работать в защитных
очках с темно-синими стеклами. Кроме того, при пайке
и сварке образуются капли и брызги расплавленного
металла, которые при попадании на тело человека
могут вызвать ожоги, а попав на легковоспламеняющуюся
бумагу или картон, обычно находящиеся поблизости,
могут явиться причиной пожара. Работать нужно в
рукавицах и комбинезоне из плотного материала.
Изоляцию на прилегающих к местам пайки участках
провода или кабеля следует обкладывать кусками мокрого
асбеста. Рабочее место необходимо содержать в чистоте,
внимательно следить, чтобы во время пайки, сварки
искры или брызги расплавленного металла не вое-
138
пламенили изоляцию. Средства пожаротушения должны
находиться вблизи рабочего места.
При пайке и сварке выделяются дым и газ, для их
удаления все рабочие места должны иметь отсосы,
вытяжные зонты, колпаки, а весь цех (участок) —
общую усиленную вентиляцию.
Работая с электрической аппаратурой, необходимо
следить за исправностью оборудования и изоляции всех
ее частей, выполнять правила электробезопасности.
Необходимо применять деревянные подмостки или
резиновые коврики, обеспечивающие изоляцию тела
сварщика от земли.
14-1. КЛАССИФИКАЦИЯ
Современные потребители электрической
энергии предъявляют высокие требования к
качеству электроэнергии. Одним из основных
показателей качества электроэнергии является
минимальное отклонение напряжения от его
номинального значения согласно ГОСТ
13109-67.
Большинство силовых трансформаторов
имеет обмотки с ответвлениями и специальные
устройства переключения, позволяющие
изменять соединения ответвлений обмоток между
собой или с вводом и тем самым осуществлять
регулирование напряжения [Л. 6, 24].
Устройства переключения ответвлений обмоток
трансформатора (переключающие устройства)
делятся на две основные группы: устройства
переключения без возбуждения (устройства
ПБВ) и устройства переключения под
нагрузкой (устройства РПН).
Для осуществления операции
переключения ответвлений с помощью устройства ПБВ
необходимо отключение трансформатора от
сети. Этот способ переключения не всегда
удобен и непригоден для оперативного
регулирования напряжения.
Наиболее целесообразно, особенно в
качестве понижающих, применять трансформаторы
с устройствами РПН. Переключение этим
способом производится без отключения
трансформатора от сети. Число ответвлений обмотки
обычно бывает большим, а диапазон
регулирования напряжения шире, чем у
трансформаторов с устройствами ПБВ.
а) Устройства ПБВ
В силовых масляных трансформаторах
общего назначения с устройствами ПБВ число
включенных витков изменяют
переключателями ответвлений, установленными внутри бака
[Л. 6]. Переключатель имеет расположенные
Контрольные вопросы
1. Какие основные требования предъявляют к
неразъемным соединениям токоведущих частей?
2. Какие имеются методы выполнения соединений
неразъемных токоведущих частей?
3. Какое оборудование и материалы применяют при
пайке токоведущих частей?
4. Каковы физические принципы, на которых
основана холодная сварка токоведущих частей?
5. Перечислите правила техники безопасности и
противопожарной защиты при пайке и сварке
токоведущих частей.
по окружности неподвижные контакты,
соединенные с ответвлениями обмотки, и подвижные
контакты. Последние замыкают те или другие
неподвижные контакты, осуществляя нужное
соединение витков обмотки. Для перемещения
подвижных контактов из одного положения
в другое служит привод переключателя с
рукояткой (штурвалом), (выведенной на
крышку или стенку бака трансформатора.
Переключение осуществляется после снятия
напряжения с трансформатора как со стороны
ВН, так и со стороны НН.
Существует много различных конструкций
переключателей ответвлений, отличающихся
различным устройством контактов, приводов и
различной общей компоновкой. Каждый тип
переключателя предназначен для
определенного класса напряжения и номинального тока;
рабочий ток обмотки не должен превосходить
номинальный ток переключателя.
Схема контактов переключателя
выбирается в зависимости от схемы ответвлений
обмотки. Имеются три типа контактных систем:
барабанный контакт, ламельный и сегментный.
б) Устройства РПН
Переключающее устройство обычно состоит
из следующих основных частей: избиратель;
контактор; токоограничивающие
сопротивления или реактор; приводной механизм.
В зависимости от способа ограничения тока
в переключаемой части обмотки устройства
РПН делятся на два основных класса [Л. 24]:
1) устройства с токоограничивающими
реакторами; 2) устройства с
токоограничивающими сопротивлениями (активными)^
Несмотря на то, что конструкция устройств
РПН с токоограничивающими
сопротивлениями сложнее, чем устройств с реакторами, они
имеют преимущества — громоздкий и тяжелый
реактор заменен в них сравнительно легкими
и малогабаритными активными сопротивления-
ГЛЛВЛ ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
139
ми. Последние обычно являются
конструктивной частью контактора, в то время как
реактор устанавливается в баке трансформатора
отдельно от остальных частей
переключающего устройства.
Переключающие устройства
изготавливаются в трехфазном и однофазном исполнениях.
14-2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ
ДЕТАЛЕЙ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
а) Контакты
Переключающее устройство
трансформатора представляет собой сложный
коммутационный аппарат, имеющий много контактов
различного назначения. От их состояния зависит
надежность работы трансформатора в целом.
Контактные соединения по характеру работы
делятся на неразмыкаемые и скользящие
[Л. 6, 25].
Неразмыкаемые контакты служат для
жесткого соединения неподвижных частей
аппарата между собой или с другими
устройствами, например для присоединения к
переключателю (избирателю) шинных или кабельных
отводов трансформатора.
Размыкаемые контакты в процессе работы
должны многократно разъединять и вновь
соединять различные части электрической
установки, т. е. совершать коммутационные
операции. Если это происходит под током, то при
разрыве контактов 'возникает дуга, и такие
контакты должны быть изготовлены из дуго-
стойких материалов (дугогасительные
контакты). Один из элементов размыкаемого
контактного соединения является подвижным и
соединяется с другими частями электрической
схемы с помощью гибкой перемычки или
специального скользящего контакта.
Скользящие контакты служат для снятия
тока с подвижных частей устройства; в
процессе работы они все время остаются
замкнутыми, однако место их соединения изменяется.
При всем разнообразии применяемых
конструкций контакты переключающих устройств
могут быть отнесены к сравнительно немногим
основным типам: ламельный, ножевой,
пластинчатый и др.
б) Основные детали механической части
Под механической частью переключающего
устройства понимают совокупность элементов
конструкции, обеспечивающих передачу
движения от приводного механизма к контактам
контактора и избирателя.
Механическая часть должна обеспечивать:
а) заданную последовательность коммутации,
т. е. определенный порядок операций
размыкания и замыкания контактов контактора и
избирателя; б) точность изготовления и
взаимную подгонку отдельных элементов, чтобы
влияние зазоров (люфтов) между частями
переключающего устройства на его работу было
минимальным; в) возможно меньшее трение
между подвижными частями, чтобы уменьшить
вращающий момент на валу приводного
механизма и необходимую мощность двигателя;
г) достаточную механическую прочность
деталей для обеспечения надежности
функционирования переключающего устройства в
течение всего срока службы трансформатора.
Опасность представляют не только поломка
деталей, приводящая к аварии, но также
чрезмерные упругие и остаточные деформации
(например, скручивание валов), увеличение зазоров
вследствие смятия или истирания деталей*
и т. п. Все эти явления механического износа
могут приводить к нарушению нормальной
последовательности срабатывания контактов.
В устройствах РПН применяют обычные
цилиндрические и конические зубчатые
передачи с зубьями стандартного эвольвентного
профиля. Степень точности передач должна
быть не ниже 8-й. Применяются также
червячные передачи.
Широко применяется мальтийская
передача, преобразующая равномерное вращение
в неравномерное (прерывистое) движение
контактной системы.
Кулачковые механизмы для
преобразования равномерного вращения в
возвратно-поступательное или возвратно-вращательное
движения применяют главным образом в
контакторах переключающих устройств с ъоко-
ограничивающими реакторами.
В различных узлах переключающих
устройств наиболее широко (применяют
подшипники скольжения с бронзовыми
'вкладышами, однако б (Последние годы стали
применять шариковые подшипники.
Для соединения валов, допускающих
регулирование взаимного угла поворота,
применяют так называемые нониусные муфты,
представляющие собой разновидность глухих
фланцевых муфт.
Нониусная муфта состоит из двух
фланцев (дисков) с отверстиями, через которые
проходят соединительные штифты, пригнанные
по размеру отверстий и работающие на срез.
Все типы переключателей и избирателей
имеют пружины, выполняющие ответственную
роль и определяющие основные
характеристики аппаратов. Наибольшее распространение
имеют цилиндрические витые пружины двух
видов: работающие на сжатие и на
растяжение.
140
в) Применяемые материалы
Электрические, тепловые, механические и
другие свойства, которыми должны обладать
различные узлы переключающих устройств,
приводят к необходимости применения
специальных электротехнических и конструкционных
материалов.
Для контактов и контактных деталей
необходимо применять материалы,
удовлетворяющие соответствующим требованиям, в
зависимости от условий их работы: низкое удельное
и контактное переходное сопротивление,
стойкость против окисления и сваривания,
износоустойчивость, пружинящие свойства и др. Этим
требованиям отвечают следующие материалы:
1) медь марки Ml твердая >в 1виде .полос,
Прутков, листов; 2) медь кадмиевая марки МК;
3) серебро чистое СР-999,9; 4) металлокера-
мические композиции; 5) латунь.
В качестве проводников тока применяется
чистая электролитическая медь, обладающая
высокой электрической проводимостью,
большой эластичностью и достаточной
механической прочностью. Удельное сопротивление этой
меди р = 0,01724 (Ом-мм2)/м, удельный вес
(плотность) y = 8,9 г/см3, температура
плавления 1065—1080°С. Медь применяется в виде
поковок Ml, шин МГТ и ленты МГМ
соответствующих размеров и др.
Кроме меди, широко применяется латунь
(ЛС59-1Л, ЛС59-1НО, литье под давлением,
труба латунная А-П-62).
Для изоляционных деталей используются
гетинакс, текстолит, бумажно-бакелитовые
трубки и цилиндры, дерево и
электротехнический картон.
Для переключателей и избирателей
применяют листовой электротехнический гетинакс
марок А и Б толщиной до 50 мм. Он
отличается высокой механической и электрической
прочностью. Электрическая прочность
гетинакса марки А составляет 16—22 кВ/мм, марки
Б — 40—80 кВ/мм. Плотность гетинакса
составляет 1,3—1,4 г/см3. Гетинакс поддается
механической обработке: распиловке,
сверловке, обточке, фрезеровке.
Текстолит электротехнический имеет
большую удельную ударную вязкость, чем
гетинакс, и поэтому его используют для
изготовления изоляционных деталей, несущих
повышенную механическую нагрузку. Электрическая
прочность текстолита 5—8 кВ/мм, плотность
1,3—1,4 г/см3.
Бумажно-бакелитовые трубки и цилиндры
обладают маслостойкостью и значительной
электрической прочностью. Они
предназначены для работы на воздухе и в
трансформаторном масле при рабочей температуре до 105 °С.
Достаточная механическая прочность изделий
допускает их механическую обработку:
сверловку, резку, обточку, фрезеровку.
Буковая древесина обладает хорошими
изоляционными и механическими свойствами, не
оказывает вредного действия на
трансформаторное масло, поэтому применяется как
изоляционно-конструктивный материал. Детали из
бука подвергаются сушке и пропитке в
трансформаторном масле. Электрическая прочность
пропитанного бука в сухом состоянии 2,1 —
4,5 кВ/мм, плотность после сушки 0,73 г/см3.
Трансформаторное масло — жидкий
электроизоляционный материал, получаемый путехМ
ступенчатой перегонки нефти. Плотность
масла 0,9 г/см3. Масло служит как
электроизоляционным материалом, так и материалом,
отводящим тепло от нагретых частей
переключающего устройства [Л. 26].
В качестве конструкционных материалов
для деталей, выполняющих конструктивные
функции, применяются коррозионностойкие
металлы и сплавы.
Широко используются углеродистые,
низколегированные стали и чугуны, а также
алюминий и некоторые его сплавы при их
надежной антикоррозионной защите
лакокрасочными, металлическими и неметаллическими
покрытиями, а именно: сталь листовая В, ст. 3,
сталь 35-Б; сталь круглая, ст. 35, сталь
листовая мСТ 3, чугун СЧ 18-36, литье в землю,
сплав А-9.
Резьбовый крепеж (мелкие винты и гайки)
изготовляют из нержавеющей стали и латуни.
Крупные винты и гайки, например с-
диаметром более 6 мм, изготовляют из
низкоуглеродистых и низколегированных сталей, защищая
их металлопокрытиями, например кадмирова-
нием, с .последующим хроматным
-пассивированием. В 'собранном виде крепежные детали
защищают лакокрасочным покрытием.
Витые пружины изготовляют в основном из
нержавеющей пружинной стали в виде
проволоки класса 1 соответствующего диаметра или
ленты по ГОСТ 9389-60.
14-3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНТАКТОВ, ОСНОВНЫХ
ПОДВИЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ, ПРУЖИН.
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ
а) Изготовления контактов
В процессе развития производства
переключающих устройств и технологических
процессов появляются все новые конструктивные
формы контактов и контактных деталей. Все
разнообразие их форм можно
классифицировать по конструктивно-технологическим
признакам на следующие виды: 1) контакты и
141
Рис. 14-1. Совмещенный штамп для
изготовления дугогасительного
контакта.
контактные детали, штампованные из
полосовых, ленточных и листовых материалов; 2)
контакты из проволочных и прутковых
материалов; 3) контакты и контактные детали из
прутков фасонных сечений; 4) литые контакты и
контактные детали; 5) контакты с накладками
из серебра и металлокерамики.
Неподвижные ножевые контакты, ламели,
контактные пластины изготавливаются путем
одно- или многократной штамповки с
последующим гальванопокрытием.
В качестве примера целесообразно
рассмотреть процесс изготовления дугогасительного
контакта (табл. 14-1). Для изготовления
контакта из полосовой твердой меди требуются
три операции: отрубка, гибка и образование
отверстий. Эти операции можно выполнить на
одном штампе, показанном на рис. 14-1.
Полоса материала закладывается между
планками 1. При ударе штампа пуансоны 2
пробивают отверстие. Затем полоса
передвигается до упора матрицедержателя 3. При
последующем ударе штампа пуансон 4
пробивает полосу и отрезает от нее готовый контакт,
который сбрасывается со штампа толкателем
5 посредством пружины 6. Движением
толкателя управляет клин (не показанный-на
рисунке), который при ходе штампа вниз отводит
толкатель, а при ходе вверх освобождает его.
Для изготовления контактов из
проволочных и прутковых материалов применяют в
основном три технологических процесса: 1)
холодная высадка на холодновысадочном
автомате; 2) горячая штамповка на молотах,
прессах и горизонтально-ковочных машинах;
3) обработка со снятием стружки на токарно-
фрезерных, токарно-револьверных станках и
автоматах.
Например, стержни барабанных
переключателей вначале вытачивают на токарном
станке, затем сверлят отверстия под кабель;
кольца самоустанавливающегося контакта
вытачивают на токарном станке из латунных труб
и т. д.
При сложной форме коммутирующих
контактов с целью повышения механической
износоустойчивости их изготавливают из
холоднотянутых неотожженных прутков фасонных
сечений.
Это более целесообразно, чем
штамповка или обработка со снятием стружки.
Благодаря совершенствованию технологии
точного литья большое количество
всевозможных контактов и контактных деталей сложной
формы можно получать литьем. Высокая
производительность литья (под давлением, в
кокиль, по выплавляемым моделям),
достаточная твердость контактов, резкое снижение
механообработки и отходов цветного металла по
сравнению с механической обработкой
обеспечили широкое внедрение литых контактов
в производство переключающих устройств.
В табл. 14-1 приведены варианты
технологических процессов изготовления контактов.
Процесс изготовления контактов с
накладками можно разделить на три этапа:
1. Изготовление оснований контактов. Эти
цетали изготавливают обычно методами
штамповки или обработкой со снятием стружки.
2. Изготовление накладок. Накладки из ме-
таллокерамических композиций обычно
изготавливаются на специализированных
предприятиях, а накладки из серебра — часто на
заводах, изготавливающих переключающие
устройства. Их изготовление сводится к
разрезке и вырубке на прессах из полос и листов
пластинок или дисков.
3. Крепление контактных наладок к
основаниям контактов. Соединение накладок с
основаниями контактов должно быть
механически прочным при возможно малом переходном
электрическом сопротивлении. В зависимости
от формы, размеров и материала контактов,
а также от имеющегося на заводе
оборудования применяется несколько способов
крепления контактных наладок к основаниям кон-
142
Таблица 14-1
огт
№
операции
I
II
III
IV
V
VI
огт
Ко
операции
I
II
III
IV
<?»•
2ф
$
№
перехода
1
1
1
2
1
2
3
4
5
1
1
V
±- «у ^
/ КЬЦ/^IKSS^
4
-J I
{
ЕГ(
Наименование операции
Зачистка контактных
поверхностей
Зачистка литейных
заусенцев в отверстиях с двух
Сверление отверстий
Нарезание резьбы
Опиливание радиусов R5
Притупление острых
кромок R2
Опиливание острых
углов RS
Зачистка контактных
поверхностей
Зачистка фасок с углом 60°
Доведение контактных
плоскостей и фасок до
заданной чистоты
Контроль ОТ К
Технологический процесс изготовления
ламели (подвижного контакта)
ш
Ф6
,
1
Шч -
- ^_^Ш1
»&
к— зз —Ч
1 №
перехода
1
1
1
1
Наименование операции
Снять заусенцы в
отверстии 0 6
Галтовать острые кромки
Опилить контактную
поверхность
Контроль ОТ К
Лист
Оборудование
Обдирочно-шли-
фовальный
станок
Вертикально-сверлильный станок
То же
Верстак
Оодирочно-шли-
фовальный
станок
Лмст
Оборудование
Настольный
сверлильный
станок
Верстак
Листов
Приспособление
Тиски
Кондуктор УСП
Тиски
Листов
Приспособление
Упоры
Галтовочный
барабан
Тиски
1
Узел. Переключатель
ПТЛ-4-120/35
Материал—латунь ЛС59-1Л
Заготовка—литье под
давлением
Инструмент
|
режущий измерительный
Круг войлочный
Зенковка
Сверло
Сверло
Метчик
Напильник
Круг войлочный с
абразивом
Штангенциркуль
1 Узел. Переключатель
ПТЛ-4-120/35
Материал — латунь ЛС59-1Л
Заготовка — литье в кокиль
Инструмент
режущий
Сверло
Напильник личной
1 измерительный
143
тактов: сварка, пайка, клепка, механическое
крепление.
Особенностью ряда конструкций
держателей контактов является наличие двух и более
обрабатываемых плоскостей, расположенных
под различными непрямыми углами,
ориентированными относительно оси вращения
детали. Для 'правильной работы механизма
переключателя необходимо точно выдерживать
углы между обрабатываемыми плоскостями.
Это достигается тем, что фрезерование
плоскостей производится после сверления
основного осевого отверстия, 'которое берется за
базу при установке деталей ib приспособления
в процессе последующей обработки.
Значительно более производительной и
дешевой является технология изготовления
такого держателя контакта и при получении
заготовки путем литья под давлением в
пресс-форму благодаря резкому сокращению
механической обработки.
б) Изготовление пружин
Наибольшее распространение в
переключателях (избирателях) имеют витые пружины,
работающие на сжатие (до 90% общего
количества).
В зависимости от размеров и материала
витые пружины изготовляют способом
холодной или горячей навивки. Типовой порядок
основных операций технологического процесса
изготовления пружин, навиваемых в холодном
состоянии, следующий: 1) навивка заготовок
пружин; 2) разрезание длинных
заготовок-спиралей на отдельные заготовки пружин; 3)
заправка концов пружин; 4) термообработка
пружины (не всегда); 5) искусственное
механическое старение (не всегда); 6) защита от
коррозии; 7) контроль и испытание пружин.
Типовой порядок операций изготовления
больших пружин сжатия, навиваемых в
горячем состоянии: 1) обрезка заготовок
требуемой длины: 2) нагрев заготовок; 3) оттяжка
или вальцовка концов заготовок; 4) нагрев
заготовок; 5) навивка пружин; 6) заправка
концов; 7) разводка и правка пружин; 8)
термообработка пружин; 9) окончательная заправка
торцов пружин шлифованием; 10) контроль и
испытание пружин.
После изготовления пружины подвергают
техническому контролю и испытаниям,
основными из которых являются: 1) технический
осмотр и проверка размеров; 2) испытания под
рабочей нагрузкой со снятием характеристики
зависимости между деформацией и силой;
3) испытания динамические и длительной
нагрузкой (типовые и периодические
выборочные).
При испытании пружин, особенно больших,
необходимо соблюдать правила техники
безопасности и ограждать место испытания
щитами.
в) Гальванические покрытия контактных
деталей
Гальванические покрытия предназначены
для уменьшения контактного сопротивления,
защиты контактов и контактных деталей от
окисления и последующего увеличения
контактного сопротивления, а также для
декоративных целей.
По применяемым материалам контактные
покрытия можно классифицировать
следующим образом.
Оловянирование (лужение) применяется
для покрытия контактов медных и латунных
деталей, а также с целью подготовки таких
деталей для пайки оловянисто-свинцовыми
припоями.
Серебрение — электрохимическое покрытие
медных и латунных деталей для получения
надежных неокисляющихся контактных
соединений. Часть серебра при замыкании и
размыкании контактов изнашивается, а другая
проникает в верхний слой контактной поверхности и
обеспечивает хорошую проводимость
контактного соединения.
Никелирование служит защитным
покрытием деталей из меди и ее сплавов в условиях
работы при температуре более 300 °С.
Чтобы покрытие было прочно связано с
материалом детали, необходимо ее поверхности
подвергнуть тщательной механической и
химической обработке. В процессе
подготовительной обработки с деталей удаляют грязь, пыль,
окалину, ржавчину, масло, а также устраняют
дефекты поверхности — раковины, трещины,
вмятины, выпуклости, неровности, грубую
шероховатость, царапины и при этом
поверхностям придают ровный, гладкий, матовый или
блестящий вид.
Обычно применяется комплекс операций,
обеспечивающий необходимое качество
поверхности перед нанесением покрытия. Основные
виды обработки деталей описаны в [Л. 25].
Гальваническое нанесение
металлопокрытия— процесс осаждения тонкого слоя
металла на поверхности металлических деталей.
Осаждение металла производится в ваннах,
содержащих электролит, главной составной
частью которого является соль осаждаемого
металла. На рис. 14-2 изображена схема
гальванической стационарной ванны. Постоянный
ток от генератора НН или выпрямителя
(размещается вблизи ванны) подводится к
электродам ванны. К зажимам 1 подвешивают
пластины осаждаемого металла, являющегося ано-
144
дом ( + ). К зажиму 2 подвешивают
покрываемую деталь 3, являющуюся катодом (—).
Пластины металла и деталь должны
находиться в электролите 4. Ванна снабжена
бортовыми отсосами 5,
В зависимости от вида металла пластин,
подвешиваемых к аноду, и состава
электролита в ванне производятся гальванические
металлопокрытия серебром, никелем и др.
14-4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ИЗОЛЯЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
Подавляющее большинство изоляционных
деталей переключающих устройств
изготавливают из твердых электроизоляционных
материалов путем механической обработки. Для
получения готовой детали из тонких листовых
материалов достаточно только разрезки и
штамповки; из других материалов достаточно
отрезать от листа (гслиты, трубки) заготовку,
просверлить в ней отверстия -и выполнить
отделочные операции. В некоторых случаях
заготовки требуют обработки на токарных,
фрезерных или других станках.
Технология изготовления всех видов
деталей является несложной и состоит из
небольшого числа операций. Поэтому изложение
технологии изготовления и механической
обработки деталей из изоляционных материалов и
дерева рассмотрим по видам технологических
процессов, а не по видам конструкций деталей.
Механическая обработка изоляционных
материалов имеет некоторые особенности,
обусловленные их слоистой структурой, низким
коэффициентом теплопроводности,
значительной влагопоглощаемостью и пр. Низкий
коэффициент теплопроводности изоляционных
материалов обусловливает медленный отвот,
выделяющегося тепла от режущих частей
инструмента, поэтому для механической
обработки резанием необходимы быстроходные станки.
Режущий инструмент должен быть с
геометрическими параметрами, способствующими
отводу тепла из зоны нагрева, с крупными
зубьями, большими расстояниями между ними,
с увеличенным разводом зубцов; режущие
части инструмента должны быть
износоустойчивыми. Для них целесообразно применять
пластинки из твердых сплавов или инструмент
из быстрорежущей стали.
Упругость изоляционных материалов
вызывает необходимость применять инструмент
с большими задними углами, чем для
обработки металлов; волокнистая структура
материалов требует применения инструментов с
меньшими углами резания.
Значительная водопоглощаемость и
ухудшение при этом электрических свойств не до-
; 4
Рис. 14-2. Схема
стационарной ванны для
гальванопокрытий
деталей.
/ — зажимы электрода
(анода); 2 — зажим
электрода (катода);
3—покрываемая деталь, 4 —
электролит, 5 — бортовые
вентиляционные отсосы.
пускают применения охлаждающих жидкостей.
Для охлаждения режущего инструмента и
детали можно применять только сжатый воздух.
Расслаивание и выкрашивание краев
заготовок в начале и конце резания приводят к
необходимости применять подкладки (обычно из
дерева). Во избежание изменения размеров
готовых деталей вследствие усыхания детали
с точными размерами необходимо
изготавливать из предварительно высушенных заготовок.
Непосредственно после обработки детали
должны поступать на дальнейшую сушку и
пропитку.
Рассмотрим основные виды
технологических процессов, широко применяемых при
изготовлении изоляционных деталей
переключающих устройств.
а) Механическая обработка
Для разрезки изоляционных материалов
применяется несколько различных способов,
выбор которых зависит от разрезаемого
материала, его размеров и оборудования. Эти
способы определяются следующими
используемыми видами оборудования.
Прямолинейная разрезка гетинакса
толщиной примерно до 25 мм, а также
бумажно-бакелитовых трубок и цилиндров до такой же
толщины стенки производится на дисковых
пилах (см. рис. 9-6). В некоторых случаях,
например для получения гладких поверхностей
мест разреза или при чрезмерной загрузке
дисковых пил, изоляционные материалы
разрезают на фрезерных станках. При большом
объеме производства целесообразно применять
набор дисковых фрез.
Токарной обработке подвергают детали,
изготовляемые из гетинакса. Обточку
производят резцами из быстрорежущей стали, а
также с режущей частью из твердого сплава
(В1С-6, В1С-8)или алмаза.
Фрезерованию подвергают заготовки
деталей значительной толщины в основном из
гетинакса. Фрезерование применяется для
получения гладкой поверхности в местах разрезов,
а также для достижения точных размеров де-
10—1068
145
талей. Кроме того, фрезеруют пазы, прорезы,
углубления, скосы, фаски и др. Применяют
фрезерные станки и фрезы, предназначенные
для обработки металлов. Фрезеровка
производится на наивысших скоростях станков.
Распространенным процессом обработки
электроизоляционных деталей является снятие
скосов у плит электрических аппаратов. Этот
процесс выполняется несколькими способами:
фрезерование на вертикально-фрезерных
станках; шлифовка на специальном станке
абразивным кругом за один проход.
Большинство деталей имеет отверстия,
сверление которых производится на
сверлильных станках для обработки металлов. В
зависимости от размеров отверстий и вида
материалов применяют различные режущие
инструменты. Отверстия небольших диаметров
(до 8 мм) сверлят спиральными или перовыми
сверлами из быстрорежущей стали. Отверстия
с диаметром больше 8 мм сверлят сверлами
с пластинками или наплавленными кромками
из твердых сплавов (ВК-6 и ВК-8).
Обычно сверление производят по
кондукторам, в качестве которых широко используют
УСП (универсальные сборочные
приспособления).
Нарезание резьбы у деталей из
изоляционных материалов является непростым
технологическим процессом. Вследствие упругости
материалов особое значение имеет величина
угла режущей части инструмента. Следует
применять отрицательный угол, так как лри
положительном угле режущая часть, углубляясь
в материал, ослабляет нарезаемую резьбу.
Режущий инструмент следует изготавливать
из быстрорежущей стали с режущими частями
из твердых сплавов.
В качестве примеров з табл. 14-2
приведена технология изготовления деталей
переключателей.
б) Сушка, пропитка лаком и
термовакуумная обработка
Заготовки деталей из гетинакса,
текстолита, дерева, бакелита, работающих в
трансформаторном масле, необходимо супить и
лакировать для улучшения электрических свойств
изоляции. В непропитанном состоянии эти
материалы обладают недостаточными для
переключающих устройств электроизоляционными
характеристиками [Л. 24].
Сушка и лакировка производятся, как
правило, после механической обработки деталей:
разрезки, фрезерования, сверления и др.
После заполнения пор, воздушных прослоек и
пустот влагостойким лаком затрудняется
проникновение влаги внутрь электроизоляционного
материала и его влагостойкость повышается
во много раз.
Непропитанные и не погруженные в
жидкий диэлектрик изоляционные материалы из
целлюлозы относятся к классу нагревостойко-
сти Y (90 °С), а те же материалы,
пропитанные лаком или погруженные в
трансформаторное масло,—к классу А A05 °С).
При пропитке электрическая прочность
изоляции возрастает вследствие того, что
пропитывающий состав заполняет поры, пустоты и
прослойки, вытесняя из них воздух.
Электрическая прочность воздуха ниже, чем
пропитывающего состава. Пропитывающий состав
цементирует и скрепляет слои изоляционных
материалов, повышая их механическую прочность
и износоустойчивость.
Для пропитки изоляционных материалов
применяется лак ГФ-95 или МЛ-92 (рабочая
вязкость 15—18 с по вискозиметру ВЗ-4 при
температуре 18—20 °С); разбавители лаков —
смесь ксилола Б и уайт-спирита (в
соотношении 1:1).
Изоляционные детали из гетинакса,
текстолита и дерева загружают в вакуум-сушильный
шкаф. Температура шкафа при загрузке не
должна превышать 50 °С.
После загрузки открывают вентиль для
впуска воздуха и равномерно .поднимают
температуру в шкафу по 10—15 °С в 1 ч до 90—
95 °С. Загруженные детали вначале
прогреваются (в течение 4 ч), затем вентиль для
впуска воздуха закрывают и в течение 10—15 мин
поднимают вакуум до 15 см рт. ст., который
держат 30 мин. Через каждые последующие
30 мин медленно и равномерно повышают ва-
куухм до возможно максимального, но не ниже
72 см рт. ст.
Через каждый час измеряют конденсат;
в продолжение всей вакуумной сушки
температуру в шкафу поддерживают не выше 95 °С.
Сушка деталей при максимальном вакууме
длится до тех пор, пока в охладительной
колонке в течение 3 ч подряд не прекратится
выделение конденсата. При отсутствии
конденсата детали продолжают сушить еще не менее
4 ч, затем вакуум снимают, снижают
температуру в шкафу до 50 °С и выгружают детали.
После сушки детали можно держать на
воздухе до лакировки не более 2 ч.
Высушенные детали медленно погружают
в пропиточный бак с лаком и выдерживают
в нем до прекращения выделения пузырьков
воздуха из лака, затем детали вынимают и,
дав стечь избытку лака, выдерживают на
воздухе не менее 8 ч, после чего подвергают
термообработке.
Пропитанные детали загружают в
сушильный шкаф, имеющий температуру не выше
146
Таблица 14-2
огт
\S
№
операции
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
XIV
1
Технологический процесс изготовления
гетинаксового диска с запрессованными
бакелитовыми втулками
\\
Г
i
^i®4®^^J\
^
№
переходов
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
-
Г
1
1 ,
<_
\
'__
Наименование операции
Расточка центрального
отверстия
Обточка по наружному
контуру и снятие
фасок
Фрезеровка трех пазов
Сверловка отверстий
Расточка отверстий под
развертывание
Зенковка фасок
Развертка отверстий
Притупление острых
углов J
Покрытие бакелитовым
лаком посадочных
поверхностей втулки и
диска
Запрессовка втулок
Сушка и запечка
деталей
Торцовка плоскости
втулок
Развертка отверстий
Зачистка после торцов-
Контроль ОТК (по
операциям)
Лист
Листов
Оборудование
Токарно-винторезный
стагок
То же
Горизонтально-фрезерный станок
Вертикально-сверлильный станок
То же
» »
Специальный станок
для развертывания
дисков
Верстак
Ручной пресс
Сушильная^ печь
Токарно-винторезный
станок
Станок для
развертывания дисков
Верстак
Узел: Однофазный переключатель
типа П6-1000/220
Материал—гетинакс листовой
Заготовка—листовой гетинакс
234X234X12 мм
Приспособление
Четырехкулачко-
вый патрон
Оправка
Центр
вращающийся
Дистанционные
шайбы
Делительная
головка
Оправка; задняя
бабка с
центром
Кондуктор
Быстросменный
патрон
Оправка
Подставка
Трехкулачковый
патрон
Тиски
Кисть, подставка
Трехкулачковый
патрон
Оправка
Трехкулачковый
патрон
Нож
Инструмент
режущий
Резец расточной
специальной
заточки Р18
Резец проходной
Фреза
Сверло Р18
Резец
Зенковка
Развертка
Напильник
плоский
| Резец подрезной
отогнутый
Развертка
измерительный
Пробка А3
„Пр" и „Не"
Шта нгенциркуль
То же
» »
• 9
Пробка гладкая
яПр" и „Не"
Штангенциркул
Пробка гладкая
„Пр« и;,Не"
10*
147
П р о д о л ж е н и о табл. 14-2
отг
Технологический процесс изготовления
бумажно-бакелитового цилиндра
переключателя
Лист
Листов
Узел; Трехфазный переключатель
типа ПТЛ-4-120/35
ГчЧЧЧЧЧЧУчЧ[Ч^4
' kSSS\\VS\^Vks4
-220-
±Т
Материал—цилиндр
бумажно-бакелитовый
Заготовка—бумажно-бакелитовый
цилиндр 0 115X125, длина 350 мм
№
операции
№
перехода
Наименование операции
Оборудование
Приспособление
Инструмент
режущий
измерительный
I
II
III
IV
V
VI
Сушка цилиндра по
инструкции
Отрезка цилиндра
заданной длины
Сверловка отверстий
Рассверловка отверстий
Зачистка заусенцев
внутри цилиндра
Контроль ОТК (по
операциям)
Вакуум-сушильная
печь
Дисковая пила
Вертикально-сверлильный станок
То же
Горизонтально-сверлильный станок
Упор
Кондуктор
Оправка
Оправка
удлиненная
Дисковая пила
Сверло Р9
Специальное
сверло
Круг
Метр
Штангенциркуль
То же
50 °С, и выдерживают 3 ч. Постепенно
температуру в шкафу поднимают по 10—15 °С в 1 ч
до 100—105 °С. Сушат детали до прекращения
отлипа лака, но не менее 7 ч. Затем шкаф
охлаждают до 40 °С и выгружают детали.
Лакированные детали должны иметь
гладкую, блестящую поверхность без пузырей,
натеков и пропусков лаковой пленки. Контроль
качества пленки осуществляется с помощью
марлевого тампона, который при нажатии на
пленку не должен прилипать, а на пленке не
должно оставаться его отпечатка.
Изоляционные детали храняться в
условиях, обеспечивающих невозможность
загрязнения, механического повреждения деталей и
лакового покрытия. При транспортировке детали
оборачивают бакелизированной или вощеной
бумагой.
в) Сушка и пропитка трансформаторным
маслом деталей и узлов устройств РПН
Часть изоляционных деталей и узлов
должна быть предварительно испытана до полной
сборки устройства РПН. После изготовления
до сборки они должны некоторое время
храниться в масле. Поэтому такие детали, как
клеммные плиты, кабели вводов устройств
РПН и др., помещают в специальную емкость,
оборудованную уровнемером и маслопроводом.
Загруженную изоляционными деталями
емкость помещают в вакуум-сушильный шкаф,
к емкости подсоединяют маслопровод, а
уровнемер соединяют с сигнальной лампой. Плавно
(по 10°С в 1 ч) поднимают температуру в
шкафу до 95—100 °С и прогревают изоляционные
детали в течение 6 ч. Затем ступенями (по
200 мм рт. ст. в 1 ч) поднимают вакуум до
максимально возможного (не менее 740 мм
рт. ст.) и сушат, контролируя количество
выделившегося конденсата. Сушка обычно длится
15—20 ч. После окончания сушки температуру
снижают до 70°С и, не снимая вакуума,
заливают емкость сухим горячим маслом E0—
60°С). Заливка емкости маслом оканчивается
по сигналу лампы уровнемера: уровень масла
над кабелем ввода должен быть не менее
100 мм.
Изоляционные детали пропитывают
трансформаторным маслом под вакуумом в течение
8 ч, после чего снимают вакуум, открывают
шкаф и выгружают емкость. Затем
выдерживают детали при атмосферном давлении 8 ч.
В соответствии с установленной технологи-'
ей детали и узлы могут быть переданы на
отделочные работы или на высоковольтные
испытания. До сборки они хранятся в
трансформаторном масле.
г) Прессовка пластмассовых изделий
Использование пластмасс в
переключающих устройствах объясняется тем, что они
обладают рядом ценных свойств, удовлетворяю-
148
Рис. 14-3. Гидропрессы для изготовления
пластмассовых деталей.
а — вертикальный гидравлический четырехколонный
пресс с полуавтоматическим устройством / — верхний
рабочий цилиндр, 2 — траверса, 3 — нижняя часть пресс-
формы установленная на неподвижном основании
пресса, 4 — возвратные (ретурные) цилиндры, 5 —
боковые цилиндры для перемещения нижней части пресс-
формы, 6— н'ижний цилинлр для выталкивания из
пресс-формы отпрессованной детали, 7 — магистрали
высокого давления, 8 — магистрали низкого давления;
9 — сливная магистраль, 10 — шкаф, на котором
расположен пулы управления прессом; // — ручные запорные
вентили, необходимые при ремонтах, б — вертикальный
гидравлический пресс рамного типа с индивидуальным
приводом и полуавтоматическим управлением /—
главный цилиндр 2— траверса, 3 — нижняя плита пресса
неподвижная, i— поршень нижнего выталкивающего
цилиндра, 5 — пульт управления, 6 — путевые
выключатели, 7 — крышюи, 8—манометр, 9 — терморегулятор;
W — индивидуальный гидропривод, в — таблето пресс-
автомат / — бункер, 2 — питатель таблетирующего
устройства, 3 — спрессованная таблетка; 4 — желоб, 5 —
ппунжер главного рабочего цилиндра, 6 — камера
высокочастотного нагрева, 7 — каретка, 8 — пресс-форма,
9 — съемник, 10 — устройство для механической
обработки, // — приемная тара, 12 — транспортер
149
щих важным требованиям эксплуатации и
производства: достаточно высокими
электроизоляционными показателями и механическими
свойствами, небольшой плотностью,
технологичностью, возможностью получения деталей
сложных форм, отсутствием необходимости
выполнения отдельных операций для получения
гладкой, красивой внешней поверхности
детали и др.
По способу изготовления пластмассы,
применяемые в производстве деталей
переключающих устройств, можно классифицировать
следующим образом [Л. 25]: 1)
термореактивные (реактопласты), которые твердеют и
превращаются в деталь в нагреваемых
пресс-формах под давлением в течение необходимого
времени (К-18-2 и К-18-48); 2)
термопластические (термопласты), которые превращаются
в деталь при воздействии температуры и
давления, после окончания формообразования
охлаждаются в пресс-форме, например
полиэтилен, полистирол, капрон низкого давления
(ПЧ070-Л —литьевой).
Основным оборудованием при изготовлении
пластмассовых изделий являются: 1)
вертикальные гидравлические прессы с
номинальным усилием от нескольких единиц до
нескольких сотен тонн (рис. 14-3); 2)
нагревательные установки с ламповыми генераторами
токов высокой частоты 20—40 МГц для
предварительного нагрева пресс-материалов;
3) таблеточная машина для холодного
прессования перед загрузкой в пресс-форму; 4)
горизонтальные машины для литья термопластов
под давлением и термопластоавтоматы.
Основным видом оснастки для
производства деталей из пластических масс являются
пресс-формы.
Каждая имеет две основные части:
нижнюю неподвижную (с матрицей) и верхнюю
подвижную (с пуасоном). В нижней части
-пресс-формы располагается полость, в которой
формируется ирессматер'Иал. Пресс-форма
включает в себя выталкивающее устройство
готовых деталей.
Детали из пластических масс удобны тем,
что после прессования не требуют
значительной механической обработки, связанной с
удалением облоя, литников и приливов. Для
обработки изделий из пластмасс используют:
галтовочный барабан с опилками или
наждачный круг с вертикальным валом (наждачное
точило).
Рассмотрим процесс прессовки
пластмассовых изделий из пресс-порошков общего
назначения К-18-2.
Перед началом работы проверяют
исправность .пресса, пресс-формы, гидропривода,
обогрева, температуру пресс-формы. Процесс
прессовки производят в следующей
последовательности операций:
1. Загружают в пресс-форму материал
(предварительно подогретую навеску или
таблетки) .
2. Смыкают пресс-форму с минимальной
затратой времени, обеспечивающей хорошее
качество изделий, но не более 30 с.
3. Прессование ведут при режиме:
температура прессования фенопластов 180+5 °С;
удельное давление B50—300) • 105 Па B50—
300 кгс/см2), выдержка 0,5 мин/мм.
4. По истечении времени выдержки
размыкают пресс-форму, поднимают выталкиватели
и снимают деталь.
5. Подготавливают пресс-форму к
следующей запрессовке: очищают от облоя,
продувают сжатым воздухом под давлением B—3) X
ХЮ5 Па B—3 кгс/см2); смазывают
парафином (через 8—10 запрессовок). Далее цикл
повторяется.
За время выдержки деталь клеймят и
подготавливают навеску к следующей
запрессовке.
Зачистку изделий от облоя производят дра-
чевым напильником, а малогабаритные
изделия правильной формы зачищают на
шлифовальном (корундовом) круге. Облой с мелких
изделий, к внешнему виду которых не
предъявляются повышенные требования, удаляют
в галтовочном баке. Места зачистки полируют
пастой ГОИ на войлочном или бязевом кругах.
14-5. СБОРКА ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ.
МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
ИСПЫТАНИЯ
а) Сборка
Основным производственным документом,
определяющим технологию сборки
переключателей и переключающих устройств, являются
технологические карты сборки. Они
составляются на сборку каждого узла и изделия в
целом и предопределяют производственные
процессы их изготовления.
В зависимости от количества
изготавливаемых ежемесячно переключателей и их
номенклатуры организация работ на сборочном
участке может быть различной. Производство
может быть организовано на подвижных
поточных линиях или рабочих конвейерах, на
которых производится полная сборка устройств
ПБВ и РПН. Собираемое изделие после
выполнения назначенных операций перемещается от
одного рабочего места к следующему. Это
лучшая организационная форма сборки. Можно
также производить стационарную сборку на
определенном рабочем месте, куда подаются
все необходимые детали и узлы.
150
Рис. 14-4. Избиратель РНТ-13.
¦й — фаза избирателя; б — трехфазный избиратель; / —
кронштейн (гетинакс); 2 — гайки; 3 — угольник; 4 — шайба; 5 —
втулка; 6 — шпилька; 7 — трубка бумажно-бакелитовая; 8 — упор;
9 — плита гетинаксовая, 10 — гайка с шайбой; // — шестерня;
J2 — вал; 13 — муфта; 14 — шестерня; 15 — вал; 16 — планка
деревянная, /7 —шарнир, 18 — трубка бумажно-бакелитовая; 19 —
муфта соединительная, 20 — рама.
При мелкосерийном производстве на
сборочном участке аппаратного цеха обычно
организуют специально оборудованные
участки сборки переключающих устройств
определенного типа. Объем сборочных работ
достигает 40% с большим количеством ручных
операций. Нужно всегда иметь это в виду, чтобы
при разработке новых технологических
процессов совершенствовать технологию сборки.
Сборку переключателей ПБВ производят
на специально оборудованных участках, куда
поступают полностью изготовленные и
принятые ОТК детали, комплектующие переключа-
: / \ Г Задари
7 6 5 6)Ч 6 7
/ 2 в ? 5
\ Nf
€
/ г
Щ
3 9
. в)
Заварить
W
t*-i*k^
HJ\ \
7 6
—\—-I
5 г)
Рис. 14-5. Сборка узлов избирателя РНТ-13.
а — контакт с обоймой, пружиной и диском: / — диск; 2 — болт;
3, 4, to — шайбы; 5 — болт; 6 — шайбы; S — обойма; 7,9 —
пружина; 11, 12 — гайки; 13—мальтийская шестерня; б — скоба
с контактами: / — шпилька; 2 — скоба; 3 — стержень; 4 — экран;
5 — заклепка; в — контакты; в — вал с поводком: / — вал, 2 —
поводок; 3 — шпонка; 4 — трубка бумажно-бакелитовая; 5 —
заклепка; 6 — штифт; г — сборка шарнира: / — муфта; 2 — ось;
3 — шплинт; 4 — шайба; J — муфта; 6 — втулка; 7 — ось.
тели. Порядок и последовательность операций
сборки, а также организация рабочего места и
применяемые специальные приспособления
зависят от особенностей конструкции каждого
типа переключателя.
Сборка переключающих устройств РПН
значительно сложнее сборки переключателей
ПБВ. Переключающее устройство любого типа
состоит из нескольких самостоятельных узлов
(см. § 14-1), имеющих свои особенности
производства. Каждый такой узел обычно
собирают на отдельных участках. Таким образом,
сборочный цех (участок) подразделен на
участки сборки переключателей и избирателей,
контакторов, приводов, контрольной сборки
переключающего устройства и пр. Каждый
участок оборудован необходимыми установками и
приспособлениями, обеспечивающими
качественное изготовление данного узла, а также
регулирование и испытание узлов и изделия в
целом.
Из-за ограниченного объема книги в
качестве примера рассмотрим только
технологические процессы сборки избирателя
переключающего устройства типа РНТ-13, а также
основных узлов этого устройства РПН и его сборку.
151
Технологический процесс сборки
избирателя РНТ-13 выполняется в два этапа: сборка
однофазного избирателя (рис. 14-4,а) и
монтаж трех однофазных избирателей на общей
раме (рис. 14-4,6).
Рассмотрим сборку однофазного
избирателя. Вначале производят сборку его
комплектующих узлов: а) подвижных контактов ла-
мельного типа с обоймой и пружинами,
позволяющими производить регулирование
контактного давления, и диском для дальнейшего
соединения с мальтийской шестерней (рис. 14-5,а);
б) неподвижных контактов 6 с экранами 4,
закрепленными на скобе. К скобе также
припаяны стержень 3 и шпильки 1 (рис. 14-5,6);
в) вала, изолированного
бумажно-бакелитовой трубкой, с поводками (рис. 14-5,в); г)
шарнирных муфт (рис. 14-5,2); д) кронштейнов
с осью (рис. 14-4,а); е) передних и задних
плит со втулками и шпильками (рис. 14-4,а).
Сборку фазы избирателя (рис. 14-4,а)
выполняют в следующей последовательности:
1) в отверстия передней и задней плит
устанавливают кронштейн таким образом, чтобы
бобышки располагались симметрично втулкам
плиты, и закрепляют кронштейны на плитах
с помощью болтового соединения; 2) между
плитахми располагают неподвижные контакты
таким образом, чтобы стержень был
расположен в отверстии втулки задней плиты, а
шпилька— в отверстии втулки передней плиты.
Неподвижные контакты закрепляют с помощью
гаек, навинчиваемых на концы стержней и
шпилек; 3) отвернув гайки крепления
неподвижных контактов, снимают переднюю плиту,
вставляют вал с поводками в отверстие
кронштейна, закрепленного на задней плите.
Устанавливают и закрепляют подвижный контакт
избирателя на ось кронштейна так, чтобы
поводок, закрепленный на вале, вошел в
зацепление с мальтийской шестерней подвижного
контакта; 4) на подвижный контакт,
закрепленный в задней плите, вначале укладывают
второй подвижный контакт, затем
устанавливают переднюю плиту на шпильки
неподвижных контактов так, чтобы шейка вала вошла
© отверстие кронштейна, а выступы
неподвижных контактов — в пазы втулок передней
-плиты. Неподвижные контакты закрепляют,
затягивая гайки, установленные на шпильках
неподвижных контактов, а подвижные —
подтягивая гайки на оси кронштейна передней плиты.
Регулируют контактное давление в
соответствии с нормой; 5) производят проверку
зацепления контактов во всех девяти положениях
и измеряют величину контактного давления.
Проверяют также свободу вращения вала,
вращая его от руки; 6) заканчивают сборку
одной фазы избирателя, скрепляя переднюю
¦и заднюю плиты вверху и внизу стальными
шпильками с надетыми на них
бумажно-бакелитовыми трубками. Внизу, в основании
избирателя, по краям гетинаксовых плит
устанавливают металлические угольники.
Три фазы избирателя, смонтированные на
одной раме, составляют один трехфазный
избиратель (рис. 14-4,6).
Условимся называть однофазный
избиратель, расположенный первым со стороны
контактной плиты, передним, следующий за ним—
средним и последний — задним. На сборочную
площадку подают избиратели с различным
расположением муфт на валу. На валу переднего
избирателя со стороны передней плиты
закреплена шарнирная муфта, со стороны задней
плиты — простая муфта; у среднего
избирателя с обоих концов вала закреплены простые
муфты; у заднего только одну муфту
закрепляют со стороны его передней плиты. Для
закрепления угольников 3, с помощью которых
фазы избирателя монтируют на раме, в
передней и задней плитах сверлят вверху и внизу
отверстия.
К передней плите переднего избирателя
прикрепляют стрелку-указатель, избиратель
устанавливают в первое положение и наносят
риску на шарнирной муфте так, чтобы она
соответствовала показанию стрелки.
Сборка трехфазного избирателя начинается
с установки всех трех избирателей на
нижней раме 20 и разметки отверстий в раме по
имеющимся уже отверстиям в уголках. После
сверления отверстий в раме устанавливают
избиратели на раме, соединяя их между собой
трубками 18, установленными на муфтах
смежных избирателей. Закрепляют избиратель
на раме болтовым соединением. Проверив
свободу вращения вала (от руки), вверху
устанавливают деревянные планки и закрепляют
их с помощью болтов и гаек.
Избиратель сушат в вакуум-сушильном
шкафу по установленному технологией
режиму. По окончании сушки производят
отделочные работы, затяжку всех болтовых
соединений и необходимую регулировку.
Контрольные испытания избирателя
производят совместно с контактором на
специальном стенде. Стенд выполнен таким образом,
что обеспечивает такое же взаимное
расположение избирателя, контактора, привода и
системы валов, как и на трансформаторе.
Перед установкой на стенд избирателя,
контактора и привода проверяют, чтобы
указатели положений на контакторе и приводном
механизме показывали одно и то же
положение, а подвижные контакты избирателя
находились на ступени, соответствующей положе-
152
нию привода и контактора, после чего узлы
переключающего устройства соединяют так,
как они будут располагаться на
трансформаторе.
Сняв круговую диаграмму
последовательности работы контактов избирателя и
контактора при прямом и обратном ходе, по
величине «люфта» судят о качестве собранного
избирателя. Если величина «люфта» будет менее
16°, сборка считается хорошей. Затем,
производя 10 циклов «прогонки» (под циклом
понимается ход механизма от первого до
последнего положения и обратно), и если дефектов
не будет, считают, что переключающее
устройство выдержало испытания.
Все узлы переключающего устройства
снимают со стенда, клеймят сопряженные узлы,
после чего избиратель и контактор отправляют
на пропитку в трансформатора см масле. Их
загружают в специальный бак, установленный
на тележку вакуум-сушильного шкафа. Бак
наполняют трансформаторным маслом (?/Пр^
45 кВ при 20 °С) и тележку с баком
вкатывают в шкаф, в котором поддерживаются в
течение 2 ч температура 85—90 °С и вакуум не
менее 740 мм рт. ст. Не снижая температуры и
вакуума, продолжают сушку в течение 5 ч,
затем снимают вакуум, вынимают избиратель
и контактор из пропиточного бака и
устанавливают в бак испытательной станции.
Контрольные испытания изоляции
избирателей и контакторов производят приложенным
напряжением 50 Гц в течение 1 мин.
б) Электрические и механические
испытания
Каждая новая или измененная конструкция
переключающего устройства подвергается
типовым испытаниям [Л. 8, 20, 35] в
соответствии с ГОСТ 8008-67.
В объем типовых испытаний (отдельных
узлов и в сборе) входят:
Избиратель переключающего устройства и
контактор. Измерение переходного
сопротивления контактов; измерение угла отрыва
контактов; измерение крутящего момента на валу
контактора и избирателя; испытание на
механическую износоустойчивость; измерение силы
контактного нажатия; испытание
электрической прочности изоляции приложенным
напряжением 50 Гц; испытание контактов на нагрев;
испытание на устойчивость к токам короткого
замыкания и повторное измерение переходного
сопротивления контактов-^ испытание
контактора на отключающую способность; испытание
изоляции избирателя импульсным
напряжением.
Приводной механизм. Проверка работы
каждого элемента электрической и
кинематической схем механизма; «прогонка»
приводного механизма без нагрузки для проверки
взаимодействия элементов схем и стабильности их
настройки; определение длительности одного
цикла переключения.
Переключающее устройство в сборе.
Проверка последовательности действий и
измерение переходного сопротивления контактов (до
«прогонки»); «прогонка» всего
переключающего устройства с целью проверки на
механическую прочность (не менее 200 тыс.
переключений); определение мощности, потребляемой
электродвигателем приводного механизма;
снятие круговых диаграмм переключающего
устройства и измерение переходных
сопротивлений после «прогонки»; испытание контактов
на разрывную мощность; испытание контактов
на износ при гашении дуги.
Контрольным испытаниям подвергается
каждое переключающее устройство по узлам
и в сборе ири выпуске его с завода с целью
проверки качества изготовления и
технологической обработки изоляции. Рассмотрим
основные виды механических и электрических
испытаний переключателей и избирателей.
Перед механическими испытаниями
проверяют контактное давление ламелей для
выявления качества сборки контактной системы.
Недостаточное давление на контактах вызызает
увеличение переходного сопротивления, а
следовательно, приводит к повышению нагрева
контактов при нагрузке их током.
Чрезмерное же давление на контактах,
кроме ускорения износа (от истирания), ведет
к увеличению нагрузки на вал приводного
механизма. Поэтому измеренное давление
контактов не должно выходить за пределы,
указанные в заводской инструкции для данного
контактора или избирателя.
Давление контактов переключателей или
избирателей (ножевого типа) измеряют
динамометром, работающим на растяжение. Для
измерения давления оттягивают подвижный
контакт до' момента, когда стрелка омметра
(или .потухание сигнальной лампы) покажет
разрыв цепи; в этот момент показание
динамометра соответствует наибольшей величине
приложенного усилия.
При измерении давления одного из
пальцев ножевого контакта другой палец
изолируют от неподвижного контакта полоской
кабельной бумаги. Если измеряется давление ду-
гогасительного контакта контактора,
необходимо изолировать параллельно включенный
главный контакт.
Производят «прогонку» (прокручивание)
переключателей и избирателей (без тока и
напряжения в главных цепях). Переключатели
(типа ПТЛ, П и др.) испытывают на прокру-
153
чивание 100 циклами переключения, считая за
один цикл переключение от первого до
конечного положения и обратно; переключающие
устройства типа РНТА и РНОА испытывают
при 10 циклах переключений.
Измеряют максимальный крутящий момент
на приводном валу избирателя, который не
должен превышать 'величины Мкр для данного
типа. На валу, соединяющем переключающее
устройство с его приводом, закрепляют -рычаг,
а к свободному концу его — динамометр. К
динамометру прикладывают усилие в
направлении, перпендикулярном плечу рычага и валу.
В момент трогания вала и во время вращения
его до полного переключения отмечают
показания динамометра.
Крутящий момент подсчитывают как
.произведение наибольшего показания
динамометра на плечо рычага.
При электрических испытаниях сначала
производят испытание электрической
прочности изоляции переключателя (избирателя)
приложенным напряжением частотой 50 Гц до
его установки на трансформатор. Величина
испытательного напряжения, время
приложения напряжения, электрические соединения
частей переключающего устройства при
испытании и условия испытания устанавливаются
предприятием-изготовителем ъ соответствии
с воздействиями, которые могут быть на
данном участке изоляции как при испытании
изоляции, так и при рабочем режиме
трансформаторов, для которых предназначено данное
переключающее устройство.
Испытанию подвергают изоляционные
промежутки и элементы изоляционных
конструкций между всеми металлическими частями,
находящимися при работе переключателя
(избирателя) под разными потенциалами, т. е.
промежутки между соседними неподвижными
контактами одной фазы и разных фаз (в трех-
фазнОхМ переключателе); между каждым
неподвижным и подвижным (отводящим)
контактом; между одной и другой* половиной
сдвоенного переключателя; между контактной
системой и заземленными металлическими
частями (фланцами, станиной); между фазами
в строенных переключателях, выполненных в
виде трех однофазных.
Испытание производится в
трансформаторном масле с пробивным напряжением не менее
30 кВ. Переключатели 150 жВ и выше, а
также все избиратели испытывают в нагретом до
80—90 °С трансформаторном масле с
предварительной выдержкой в нем до прекращения
выделения пузырьков воздуха, но не менее 2 ч.
Все остальные переключатели испытывают в
ненагретом трансформаторном масле
(комнатной температуры) с предварительной
выдержкой в нем до прекращения выделения
пузырьков 'воздуха.
При испытании ведут наблюдение за
поверхностью масла для регистрации разрядов и
выделения пузырьков газа. Такое наблюдение
особенно необходимо при испытаниях
изоляции относительно корпуса и между фазами,
т. е. твердой изоляции (гетинакс, бумажно-
бакелитовые трубки и др.).
Переключатель (избиратель) считается
выдержавшим испытания на электрическую
прочность изоляции, если при испытании не было
пробоя или перекрытия изоляции, а также не
было частичных разрядов.
После успешных механических и
электрических испытаний избирателя и контактора
производится проверка совместной работы этих
узлов. Проверка последовательности действия
контактов переключающего устройства в
собранном виде производится на специальном
стенде, которым имитируют установку узлов
переключающего устройства на
трансформаторе.
Последовательность действия контактов
проверяют путем снятия круговой диаграммы
работы переключающего устройства методом
сигнальных ламп или осциллографа.
На заводах при проведении контрольных
испытаний обычно используют метод
сигнальных ламп как наиболее простой и
производительный. На рис. 14-6,а приведена
принципиальная схема снятия круговой диаграммы
переключающего устройства типа РНТ-13
методом сигнальных ламп. Питание схемы
осуществляется напряжением 127—220 В, которое
через реостаты подводится на выводы обмотки
ВН трансформатора. Сигнальные лампы
желательно иметь A2—,24 В) для более четкой
работы схемы. Поворотом ручного привода
следует разомкнуть контакты контактора К и
плавно подвинуть движок реостата до четкого
горения сигнальной лампы Л\.
При установленном положении реостата
следует снимать диаграммы
последовательности работы переключающего устройства
трансформатора на каждой его фазе. Обмотка НН
в целях безопасности работы замыкается
накоротко. На валу, соединяющем
переключающее устройство с его приводом, укрепляется
указательная стрелка, а на подвижной части
приводного механизма устанавливается шкала
углов (диск со шкалой, разделенной по
окружности на 360° через 1°) так, чтобы ось вала
проходила через геометрический центр шкалы,
а стрелка указывала угол поворота вала.
Снятие круговой диаграммы начинают
вращением приводного механизма ручным
приводом (против часовой стрелки),
например, от положения 5 к положению 6. Для ис«
154
Контакты
переключателя
Угол
поборота вертикали
но г о. бал а в
градусах
Ф
1 Штант К^З^] кщщщр
J разомкнут 1оОчУС\1 замкнут
Рис. 14-6. Проверка последовательности работы переключающего устройства типа РНТ-13.
а — принципиальная схема; б — развернутая круговая диаграмма последовательности работы, 1 — обмотка BH трансформатора;
2 — избиратель; 3 — сигнальные лампы; 4 — контакторы; 5 — реакторы.
ключения влияния люфта механизма
вращение привода начинают до положения 5,
например, с положения 4 в том же направлении.
Полный цикл переключения соответствует
переходу переключающего устройства с одного
положения на другое. При этом круговая
диаграмма первой половины цикла переключения
снимается при действии одного контактора,
второй половины цикла — при действии
другого.
При закрытых контактах контактора лампа
не горит. При размыкании контактов К\
загорается сигнальная лампа Ли которая остается
включенной до размыкания контактов
избирателя fli. В этот момент фиксируется
положение стрелки на шкале диска. При
дальнейшем вращении контакты переключателя #i
размыкаются и сигнальная лампа JIi гаснет;
в этот момент также фиксируется положение
стрелки. При соприкосновении подвижного
контакта избирателя Я4 с соседним
неподвижным вновь загорается сигнальная лампа Ли
и при замыкании контакта контактора К
лампа гаснет.
Аналогично указанному происходит
размыкание и замыкание контактов другого
контактора /С2 и избирателя Я2. Фиксирование
положения стрелки осуществляется по
сигнализации лахмпы Л2. На этом заканчивается
переход в положение 6. Таким же образом
снимают диаграмму при вращении ручного
привода от положения 6 к положению 5.
Результаты наблюдений
последовательности работы контактов переключающих
аппаратов заносят в таблицу; на основании
полученных данных строят развернутую круговую
диаграмму, показанную на рис. 14-6,6. Внизу
диаграммы помещена шкала углов поворота
вертикального вала переключающего
устройства. Каждая из горизонтальных полос на
диаграмме соответствует контактам: нижняя —
избирателя, верхняя — контактора.
Заштрихованные участки обозначают области
замкнутого состояния контактов, а незаштрихованные
участки — области, в которых контакты
разомкнуты. Границы заштрихованных участков
соответствуют моментам размыкания и
замыкания контактов.
Взаимно симметричное расположение
промежутков работы контакторов и избирателей
и расположение промежутков полного
разрыва цепи избирателя относительно 'начала и
конца шкалы позволяют судить о правильной
работе переключающего устройства.
Вследствие наличия люфта эти промежутки
располагаются не совсем симметрично.
Снятые диаграммы не должны отличаться
от расчетных, однако отрезок а (угол поворота
вала от нормального положения до момента
размыкания или замыкания контакта) должен
быть не менее 20°. Если угол а будет мал, то
за время, прошедшее с момента размыкания
избиратели, дуга не успеет погаснуть, что
может привести к аварии.
При снятии круговой диаграммы может
выясниться, что величины углов не
соответствуют нормам; в таком случае требуется
регулировка. В зависимости от характера
смещения вручную проворачивают вал привода
вначале в одну, затем в обратную сторону,
определяют по шкале углов величину угла
поворота.
Рассоединив соответствующую нониусную
муфту (нониусные муфты устанавливают
между приводным механизмом, контактором и
избирателем) и совмещая между собой
различные пары отверстий в двух ее дисках, можно
достаточно отрегулировать взаимные угловые
смещения двух узлов переключающего
устройства. Соединив болтами диски нониусной муф-
155
ты, проводят повторное снятие круговой
диаграммы. После регулирования значения
углов должны соответствовать установленным
нормам.
Контрольные вопросы
1. Назначение и классификация переключающих
устройств.
2 Из каких основных частей состоит
переключающее устройство для переключения ответвлений обмоток
трансформаторов под нагрузкой?
4. Какие основные требования предъявляют к
подвижным контактным соединениям переключающих
устройств?
5. Какие основные типы деталей применяют в
механической части переключающих устройств?
6. Какие материалы применяют при изготовлении
переключающих устройств?
7. Каковы технологические особенности
изготовления деталей разъемных контактных соединений?
8 Из каких технологических операций состоит
процесс изготовления пружин переключающего
устройства?
9. Какие применяются гальванические покрытия
контактных деталей и их назначение?
10. Каковы особенности механической обработки
деталей переключающих устройств, изготавливаемых из
электроизоляционных материалов?
11. Объясните назначение сушки, пропитки лаком
и термообработки изоляционных деталей
переключающих устройств
12. Каковы особенности технологического процесса
сборки переключающих устройств?
13. Каким видам испытаний подвергают
переключающие устройства?
14 Назовите особенности испытания
переключающих устройств для переключения ответвлений обмоток
трансформаторов под нагрузкой
15. Какие меры по технике безопасности должны
быть предусмотрены при проведении испытаний
переключающих устройств?
ЧАСТЬ ШЕСТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ БАКОВ,
РАСШИРИТЕЛЕЙ И ЯРМОВЫХ БАЛОК
ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ
СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
15-1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О СВАРКЕ.
ВИДЫ СВАРКИ
Сваркой называется технологический процесс
получения неразъемных соединений металлических
конструкций путем местного нагрева свариваемых участков до
пластического или жидкого состояния. Для соединения
двух металлических элементов путем сварки необходимо
соединяемые элементы привести в такое состояние,
чтобы начали действовать внутренние силы сцепления
между атомами. Эти силы проявляют свое действие
в том случае, если атомы кристаллов металла
сближаются между собой на расстояние менее 4 «Ю-10 см.
Такие условия могут быть созданы двумя способами,
применением нагрева и одновременно достаточно
сильного сжатия свариваемых деталей внешней силой или
расплавлением кромок свариваемого металла и
заполнением шва жидким металлом.
В промышленности применяется большое
количество различных способов сварки (Л. 27, 28]. По ряду
общих признаков их можно разделить на две основные
группы сварка с применением давления и сварка
плавлением. На рис 15-1 приведена схема классификации
основных видов сварки.
В трансформаторостроении применяют
значительную часть этих процессов, но главным образом
используют электросварку.
Для обеспечения прочных и прочно-плотных
соединений корпусных и балочных конструкций силовых
трансформаторов применяют следующие способы
дуговой электросварки: а) дуговая сварка (ручная);
б) автоматическая и полуавтоматическая дуговая элек-
Сварка металлов к
Электрошлаковая
\Вавродуговая\
наплавка
Плазменной
струей
Атомно-
оная
дтомно
водородна.
.Порошковая^
\(тру6чатои<
проволокой]
\Повфлюсам\
ZS
I*
SN
Is
Ыи^Н
{Металлическое
плавящимся
электродом
Неплавяиьимся
электродом
(уголтщдолм
фрамодым)
Враш,а/0(дейся\
дугой
В среде
защитных газов
ZS
)В среде додяА
\ного пара
IВ среде инерт-
1 ного газа
ii1
z^:
I,
Р
^5?
»^
<ь со
г
Рис. 15-1. Схема классификации основных видов сварки.
157
Рис. 15-2. Дуговая сварка металлическим
плавящимся электродом.
1 — электрод; 2, 3 — свариваемые листы.
тросварка под флюсом; в) автоматическая и
полуавтоматическая дуговая электросварка в среде углекислого
газа; г) полуавтоматическая сварка электрозаклепками
под флюсом и в среде углекислого газа; д)
полуавтоматическая дуговая электросварка под флюсом шпилек
с резьбой и гладких стержней к поверхности стальных
конструкций.
а) Дуговая сварка (ручная)
Электрический ток по одному проводу подводится
к свариваемому металлу, а по другому — к электродо-
держателю, в котором зажат электрод. При касании
электродом металла и последующем отводе конца
электрода на небольшое расстояние между ним и металлом
образуется электрическая дуга, расплавляющая
свариваемый металл и конец электрода.
При сварке металлическим плавящимся электродом
(рис. 15-2) электрод / плавится и образует жидкий
металл, заполняющий зазор между свариваемыми
листами 2 и 3. Для повышения качества наплавляемого
металла электрод покрывают специальной обмазкой,
которая также расплавляется и абразует шлаки,
защищающие капли жидкого металла от вредного
влияния кислорода и азота окружающего воздуха, а также
удаляющие окислы из металла шва.
Ручная сварка применяется для прихваток, при
сварке коротких швов, в неудобных местах, при
ремонтных работах, когда не могут быть применены более
прогрессивные способы автоматической дуговой сварки.
б) Автоматическая и полуавтоматическая дуговая
сварка под флюсом
При дуговой сварке (рис. 15-3,а) электрическая
дуга 1 образуется между плавящимся металлическим
электродом (проволокой) и свариваемым металлом.
Горение дуги и плавление металла происходят под
флюсом 2, вследствие чего уменьшаются потери тепла
в окружающую среду, расплавленный металл хорошо
защищается от вредного влияния кислорода и азота
воздуха, а из жидкого металла шва удаляются окислы.
Подача проволоки и ее перемещение вдоль шва
производятся автоматически сварочной головкой 3.
Проволока подается механизмом головки из бухты 4. Флюс
подается к месту сварки из бункера 5. Остатки флюса
отсасываются со шва в бункер по шлангу 6. При этом
способе сварки достигается очень высокая
производительность и обеспечивается хорошее качество сварного
шва, поэтому данный способ нашел широкое
распространение при сварке баков трансформаторов.
При коротких швах (до 0,5 м), как это имеет место
в ярмовых белках и других узлах трансформаторов,
используют полуавтоматическую шланговую
электросварку под флюсом, называемую часто шланговой
сваркой (рис. 15-3,6). Ток от трансформатора 1 через
распределительный ящик 2 подводится к электрододержа-
телю 6, в воронку 7 которого засыпан мелкий флюс.
Проволока из кассеты 3 механизмом 4 по гибкому
шлангу 5 подается через токоподводящие губки элек-
трододержателя к месту сварки, где плавится под слоем
флюса, ссыпающегося из воронки 7. Сварщик ведет
электрододержатель вдоль шва, осуществляя сварку.
в) Дуговая сварка в среде защитного газа
Для предохранения расплавленного металла от
окисления кислородом воздуха применяют защитные
газы: аргон, гелий, азот, углекислый газ. Это
способствует получению высоких механических свойств
наплавленного металла. Сварка с применением защитных газов
является одним из наиболее передовых процессов и
все шире используется в промышленности. Защитные
газы подводятся к месту горения сварочной дуги по
мундштуку, в который вставлен электрод. Дуга
образуется между электродом и свариваемым металлом.
При использовании неплавящегося (вольфрамового или
угольного) электрода в дугу для заполнения шва
вводят присадочную проволоку. Если применяется
плавящийся электрод из проволоки того же металла, что и
свариваемый (например, при сварке стали, сварке
алюминия и его сплавов), присадочной проволоки не
требуется.
Наиболее эффективным способом сварки при
наличии на заводе мелкосерийного и индивидуального
производства крупногабаритных конструкций, имеющих
различные геометрические формы, массу и типы
сварных соединений, является полуавтоматическая сварка
в среде углекислого газа, обладающая рядом
преимуществ перед другими способами дуговой сварки.
В зоне дуги углекислый газ разлагается на окись
углерода СО и атомарный кислород О. Окись углерода
в свою очередь расщепляется (диссоциирует) на
углерод и атомарный кислород. При этом в зоне сварки
протекают реакции окисления железа:
Fe+C02^FeO + CO,
Fe+0 = FeO.
и восстановления железа углеродом С, кремнием Si и
марганцем Мп:
FeO + C^Fe+CO;
2FeO-HSi^2Fe-bSi02;
FeO+Mr№Fe+MnO.
Для связывания свободного атомарного кислорода
и восстановления окислов железа при сварке в среде
углекислого газа применяют электродную проволоку,
содержащую повышенное количество марганца (до
0,8—2,1%) и кремния- (до 0,6—1,2%). Образующиеся
при сварке в среде углекислого газа окислы марганца
и кремния переходят из металла шва в шлаки.
Схема установки для сварки в среде углекислого
газа дана на рис. 15-4.
Основные преимущества этого вида дуговой сварки
применительно к малоуглеродистым и
низколегированным сталям заключаются в следующем: высокая
концентрация тепла дуги и малое коробление изделий;
большая глубина проплавления и высокая
производительность; недефицитность углекислоты; хорошая
технологическая маневренность процесса сварки;
небольшое количество выделяющейся пыли; низкая
чувствительность к ржавчине; хороший внешний вид шва и
отсутствие шлака; высокая стабильность процесса
и др.
158
К сети 2
Рис. 15-3. Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под
флюсом.
а — автоматическая дуговая сварка под флюсом, 1 — электрическая дуга, 2 —
флюс, 3 — сварочная головка; 4 — бухта проволоки; 5 — бункер; 6 — шланг; б —
схема полуавтоматической шланговой сварки под флюсом: 1 — трансформатор;
2 — распределительный ящик; 3 — касоета с проволокой; 4 — механизм подачи
проволоки, 5 — гибкий шланг; 6 — электрододержатель, 7 — воронка с флюсом.
Результаты испытаний на разрыв показывают, что
сварные соединения, выполненные полуавтоматической
сваркой в среде углекислого газа, примерно в 2 раза
прочнее соединений, выполненных ручной
электродуговой сваркой при тех же параметрах швов. Это
объясняется большей глубиной проплавления основного
металла и более высокой степенью легирования металла
шва за счет сварочной проволоки, а также меньшей
зоной перегрева основного металла.
Сваркой в среде углекислого газа свариваются
фильтры, кожухи трансформаторов тока, воздухоосу-
шители, расширители, ярмовые балки и баки II и III
габаритов, секции прямотрубных радиаторов,
коллекторы радиаторов, крышки трансформаторов IV
габарита и др.
Сварка в среде углекислого газа ведется на
постоянном токе от источников питания типов ВС-300,
ВС-600, ПГС-500 аппаратами типов А-537, А-547, А-920,
А-1035 и сварочной проволокой СВ0872С с диаметрами
1; 1,2; 1,6 и 2 мм. Для всех толщин металла и
различных форм соединений существуют свои режимы сварки.
г) Полуавтоматическая сварка электр о заклепками
Сварку под флюсом и в среде углекислого газа
применяют вместо короткошовкой электродуговой
сварки, а также для крепления тонколистовых детален
к толстостенным деталям. Время сварки одной точки
(электродуговой заклепки) менее 1 с (без учета
вспомогательного времени). Установка на крышках фланцев,
патрубков, шпилек с резьбой и гладких стержней
обычным способом (на резьбе) является трудоемкой
работой, требующей сверления и нарезания отверстий,
нарезания резьбы на втором конце шпильки или стержня
и ввинчивания их в стальную конструкцию.
Вместо установки шпилек и стержней на резьбе
целесообразно применять приварку шпилек пистолетами-
полуавтоматами. Одна из последних конструкций
пистолетов (для диаметров 4—20 мм) изображена на
рис. 15-5. При использовании таких
пистолетов-полуавтоматов все указанные операции отпадают. Время
сварки шпильки или стержня не более 1 с.
д) Электроконтактная сварка
Для сварки тонколистовых объемных конструкций
трансформатора (расширителей, фильтров, выхлопных
труб, маслоуказателей и пр.) маслоплотными швами
широко применяется электроконтактная сварка.
Стыковая сварка. Свариваемые стержни 1 и 2
(рис. 15-6,а) закрепляют в зажимах 3 стыковой
сварочной машины. Затем через стержни пропускают
электрический ток от трансформатора 4 и концы стержней
сближают. В плоскости соприкосновения 5 стержни
быстро нагреваются до температуры сварки, затем ток
выключают, стержни сжимают, и при этом они
свариваются. Этот способ применяют также при сварке
труб.
Точечная сварка. Свариваемые листы / и 2
(рис. 15-6,6) собирают внахлестку и зажимают между
двумя медными электродами 3 точечной сварочной ма-
Слцв
додьТ
Рис. 15-4. Схема установки для сварки в углекислом
газе.
/ — сварочный генератор; 2 — аппаратный ящик; 3 — механизм
подачи сварочной проволоки; 4 — баллон; 5 — осушитель газа;
6 — подогреватель газа; 7 —редуктор, 8 — емкость с газом; 0 —•
газоэлектрическая горелка; 10 — шланги для подвода сварочного
тока, охлаждающей воды и газа.
159
Рис. 15-5. Пистолет-полуавтомат для
приварки под флюсом шпилек с
резьбой к поверхности стальных
конструкций.
1 — цанга сменная, 2 — пружинящее
устройство; 3 — сердечник; 4 — катушка;
5 — пружина.
шины. Через электроды пропускают электрический ток
от трансформатора 4. Металл в точке опоры электродов
сильно разогревается вследствие повышенного
электрического сопротивления. Затем ток выключают и
нажатием на электроды металл в точке 5 сжимают, в
результате чего образуется сварная точка,
соединяющая оба листа.
Для приварки бобышек, уголков, скоб и прочих
отдельных мелких деталей к крышкам, балкам и
стенкам баков применяют точечную и многоточечную кон-
такную сварку.
Шовная (роликовая) сварка. Эта сварка
производится на специальных шовных сварочных машинах,
у которых вместо стержневых электродов имеются
ролики 3 (рис. 15-6,в). При шовной сварке листов 1
и 2 образуется сплошной плотный шов 5. Шовная
сварка широко применяется при массовом производстве
изделий и узлов из металла небольшой толщины (до
1,5—2 мм). Питание сварочным током шовной машины
осуществляется через трансформатор 4. Шовная
электросварка — высокопроизводительный процесс Скорость
сварки в зависимости от вида и толщины материала
/ 2 J
Сжатие dp/ /ф Сжатие j
r-^^v-\_T"- 4- Сжатие
Рис. 15-6. Способы электроконтактной сварки.
Л— стыковая; б — точечная; в — шовная (роликовая).
на обычных машинах составляет до 4,7 м/мин
Существуют машины, на которых достигают скорости сварки
до 18 м/мин.
е) Газовая сварка
Наряду с новейшими способами — автоматической
дуговой и контактной сваркой — при изготовлении
некоторых сварных узлов трансформаторов и выполнении
ремонтных работ применяется газовая сварка [Л. 27].
Газовая сварка, так же как и дуговая, относится
к сварке плавлением. Процесс ручкой сварки однопла-
менной горелкой (рис. 15-7) состоит в нагревании
кромок свариваемых деталей в месте их соединения до
расплавленного состояния пламенем сварочной горелки.
Для нагревания и расплавления металла используется
высокотемпературное пламя, получаемое при сжигании
горючего газа в смеси с технически чистым
кислородом. Зазор между кромками заполняется
расплавленным металлом присадочной проволоки.
Газовая сварка обладает следующими
достоинствами: она сравнительно проста, не требует сложного и
дорогого оборудования, а также источника
электроэнергии. Изменяя тепловую мощность газового пламени и
его положение относительно места сварки, сварщик
может в достаточно широких пределах регулировать
количество тепла, вводимого в металл, а также скорость
нагревания и охлаждения свариваемого металла
К недостаткам газовой сварки относятся меньшая
скорость нагревания металла и более обширная зона
теплового воздействия на металл, чем при дуговой
сварке. Это обусловлено тем, что температура
газокислородного пламени ниже, а объем факела больше, чем
у сварочной электрической дуги Поэтому при газовой
сварке концентрация тепла будет меньше, чем при
дуговой сварке, а коробление свариваемых деталей
получается большим
Однако при правильно выбранной мощности
сварочного пламени, умелом регулировании его состава,
надлежащей ' марке присадочного металла и
соответствующей квалификации сварщика газовая сварка
обеспечивает получение высококачественных сварных
соединений.
В силу сравнительно медленного нагрева металла
газосварочным пламенем и относительно невысокой
концентрации тепла при нагреве производительность
процесса газовой сварки существенно снижается с
увеличением толщины свариваемого металла. Поэтому
газовая сварка стали толщиной более 66 мм менее
производительна по сравнению с дуговой сваркой и
применяется значительно реже. Стоимость горючего
газа (ацетилена) и кислорода, расходуемых при газовой
сварке, выше стоимости электроэнергии, затрачиваемой
на дуговую и контаюную сварку Вследствие этого
газовая сварка металла обходится дороже, чем
электрическая.
К недостаткам газовой сварки относятся также ее
взрывоопасность и пожароопасность при нарушении
установленных правил и норм обращения с карбидом
кальция, горючими газами, жидкостями,
кислородом, баллонами со сжатыми газами и
ацетиленовыми генераторами. Процесс газовой
сварки труднее поддается механизации и
автоматизации, чем процесс электрической сварки
ж) Газовая резка металлов
Железо, нагретое до температуры
плавления, способно 'Интенсивно гореть в струе
чистого кислорода. На этом свойстве основана
резка стали кислородом. Для нагревания
металла до температуры его воспламенения
в кислороде применяют высокотемпературное
газокислородное пламя, как и при газовой
160
Рис. 15-7. Ручная газовая сварка однопламенной
горелкой.
/ — кромки свариваемых деталей; 2 — сварочная горелка; 3 —
присадочная проволока.
сварке [Л. 29]. Схема процесса разделительной
кислородной резки показана на рис. 15-8,а. Первоначально металл
нагревают только на узком участке, расположенном
в начале намеченной линии реза (рис. 15-8,а, слева),
затем на нагретое место направляют струю режущего
кислорода, одновременно начиная перемещать резак
по намеченной линии реза (рис. 15-8,а, середина).
Металл сгорает в струе чистого кислорода по всей
толщине листа, образуя в нем узкую щель (рис. 15-8,а,
справа). В результате сгорания металла образуются
жидкие шлаки, выдуваемые из места разреза струей
режущего кислорода. При горении металла выделяется
также большое количество тепла, которое вместе с
теплом подогревательного пламени обеспечивает нагревание
прилегающих к месту разреза слоев металла.
Использование дополнительного тепла от сгорания металла
в кис породе для нагрева металла уменьшает требуемую
мощность подогревательного пламени. Это, в частности,
дает возможность при резке вместо ацетилена широко
применять бензин, керосин, природный и городской
газы, пропан и другие низкокалорийные горючие.
Рис. 15-8. Газовая резка металлов.
а — схема процесса кислородной резки; б — устройство ацетиле
в — для вырезки фланцев; г — для вырезки отверстий, д — дл:
С помощью кислородной резки можно изготовлять
из стальных листов детали любой формы, скашивать
кромки листов под сварку, отрезать прибыли стальных
болванок и отливок толщиной до 1,5 м, резать металл
под водой и т. п.
Резак для ручной кислородной резки (рис. 15-8,6)
состоит из рукоятки, газоподводящих трубок, корпуса
с вентр.лями и головки, в которую ввертываются
мундштуки. В последних конструкциях применяют
самоцентрирующиеся щелевые мундштуки. Резак имеет
рукоятку 9 и корпус 10, к которому при помощи
накидной гайки 13 присоединена смесительная камера 14.
В смесительную камеру ввернуто сопло инжектора 12.
Кислород, поступающий через шланговый ниппель 7,
разветвляется по двум направлениям, часть кислорода,
используемая для подогревательного пламени и
регулируемая вентилем 5, поступает в центральный канал
инжектора.
Выходя с большой скоростью из инжектора
в смесительную камеру, струя кислорода создает
разрежение в каналах, по которым через ниппель 8 и
вентиль 11 в смесительную камеру поступает ацетилен,
образующий с кислородом горючую смесь. Эта смесь
по трубе 15 идет в головку 2 резака и, выходя через
зазор между мундштуками 18 (наружный) и /
(внутренний), сгорает, образуя подогревательное пламя.
Другая часть кислорода по трубке 6 через вентиль
4 и далее по трубке 3 также поступает в головку
резака, откуда выходит через центральный канал
внутреннего мундштука, образуя струю кислорода.
При ручной резке целесообразно пользоваться
простейшими приспособлениями: опорной тележкой резака,
направляющими роликами, циркулем
На рис. 15-8,6—е показаны приспособления к
резаку, способствующие получению более ровной и
чистой 'КрОМКИ.
Раскрой немагнитных и нержавеющих сталей
производят плазменной резкой [Л. 28, 30].
о-кислородного инжекторного резака; приспособления к резаку:
резки труб; е — для «пакетной» резки.
11 — 1068
161
15-2. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
ХАРАКТЕРИСТИКА СВАРНЫХ ШВОВ
Соединения деталей и узлов конструкции,
образуемые с помощью сварки, называются
сварными соединениями, а часть сварного
соединения, образуемая расплавленным в
процессе сварки и затем затвердевшим металлом,—
сварным швом. Металл, из которого
изготовлены свариваемые детали, принято называть
основным металлом. В большинстве случаев
недостаточно расплавить только один основной
металл для заполнения зазора между
соединяемыми деталями. Поэтому одновременно
с расплавлением основного металла в пламя
горелки вводят присадочную проволоку, конец
которой расплавляется и дает дополнительно
жидкий металл, образующий шов.
Расплавленный металл присадочной
проволоки или прутка, смешиваясь с
расплавленной частью основного металла, образует
металл шва. Металл шва по своему составу и
строению отличается от основного и
присадочного металлов. Металл шва имеет структуру
литого металла и поэтому, как правило,
обладает несколько меньшей прочностью и
вязкостью, чем основной прокатный металл. Для
того чтобы при сварке деталей получить
сварное соединение равнопрочным основному
металлу, толщину шва несколько увеличивают
по сравнению с толщиной основного металла.
Это утолщение шва часто называют
усилением. Однако излишнее утолщение шва
является вредным, так как при вибрационных и
ударных нагрузках такой шов может начать
разрушаться в месте резкого перехода от
наплавленного металла к основному вследствие
возможных концентраций в этих местах
собственных внутренних напряжений.
04,5
Стыковое
Внахлестку
Тавровое
^
Угловое
б)
Торцевое ОтборшвлмШ
Рис. 15-9. Сварные швы и соединения.
а — виды сварных швов в зависимости от их положения в
пространстве, 5 — виды сварных соединений в зависимости от
взаимного расположения свариваемых деталей.
Г^
1 *
—w
^ш <
.
> W !
а)
h = &
h>&
T~XJ
п<&
Рис. 15-10. Стыковые швы.
В зависимости от положения в
пространстве сварные швы бывают нижние,
горизонтальные, вертикальные и потолочные (рис. 15-9,а).
Самый простой для выполнения — нижний
шов, так как'при сварке этим швом капли
расплавленного металла стекают вниз, в
сварочную ванну. Сварка горизонтальными и
вертикальными швами на вертикальной плоскости
сложнее сварки нижним швом. Наиболее
трудным для выполнения является потолочный
шов.
В зависимости от взаимного расположения
свариваемых деталей различают следующие
наиболее распространенные виды сварных
соединений: стыковое, внахлест, тавровое,
угловое, торцевое и отбортованное (рис.
15-9,6).
В зависимости от протяженности различают
прерывистые и непрерывные (сплошные) швы.
Соединения, где не требуется герметичность
сварных швов, например пластины, скобы,
упоры, жесткости стенок, крышек и доньев баков,
приваривают прерывистыми швами,
выполняемыми полуавтоматической или ручной
сваркой.
Основными типами сварных соединений
металлоконструкций трансформатора являются
соединения -встык, втавр и внахлест.
Наименьшая по сравнению с другими
типами концентрация напряжений наблюдается
у соединений встык. Стыковые швы применяют
при сварке металлических деталей толщиной
3—80 мм, т. е. при сварке крышек, доньев и
стенок баков трансформаторов. При толщине
листов больше 5 мм в случае ручной сварки
или 12 мм при автоматической сварке
стыковые швы нуждаются в предварительной
обработке кромок листов в месте предполагаемого
стыка. Операция подготовки кромок
называется разделкой стыка, размеры и форма
которого согласуются с толщиной свариваемых
деталей. Вместе с тем форма разделки стыка
определяет название шва (рис. 15-10): а) шов
162
Рис. 15-11. Оборудование для дуговой сварки под флюсом.
а — универсальный трактор ТС-17-Р, б — трактор АДС-1000-2: / — тележка; 2 — сварочная головка; 3 — барабан для электродной
проволоки; 4 — флюсовый бункер; 5 — пульт управления, в — шланговый полуавтомат ПШ-5' / — механизм подачи проволоки, 2 —
держатель
без скоса кромок, односторонний; б) Y-образ-
ный шов со скосом двух кромок,
односторонний; в) Х-О'бразный с двумя симметричными
скосами двух кромок; г) U-образный с
криволинейными скосами двух кромок,
двусторонний; д) К-образный с двумя симметричными
скосами одной кромки.
15-3. СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Внедрение в социалистическую промышленность
прогрессивных методов сварки связано с созданием
новых видов высокопроизводительного оборудования и
совершенствованием источников сварочного тока.
Оборудование, применяемое для сварки, весьма
разнообразно [Л. 30] Рассмотрим основные его виды.
Для автоматической и полуавтоматической сварки
необходим комплекс механизмов и устройств,
составляющих автоматическую или полуавтоматическую
установку. Помимо источника питания, аппаратов
управления и устройств для механизации процесса сварки,
важнейшей частью установки является дуговой автомат.
Это механизм для подачи электродной проволоки, часто
скомпонованный с автоматическим регулятором,
поддерживающим постоянство режима сварки. Существуют
три основных вида автоматов: подвесные несамоходные
сварочные головки, самоходные головки и сварочные
тракторы.
Важнейшими элементами автоматической сварочной
установки являются флюсовая аппаратура с бункерами
для флюса или газовая аппаратура с баллонами для
газа. *
Установка для полуавтоматической сварки вместо
дугового автомата включает различные механизмы в
зависимости от вида сварки:
1) сварка шовная под флюсом — механизмы подачи
электродной проволоки и держатель электрода с
бункером для флюса;
2) сварка точечная под флюсом —
пистолет-полуавтомат (электрозаклепочник);
3) приварка шпилек и стержней под флюсом —
пистолет-полуавтомат, в который вставляется шпилька
или стержень.
Для дуговой сварки под флюсом в производстве
металлоконструкций трансформаторов широко
применяются самоходные легкие компактные автоматы и
тракторы, перемещающиеся непосредственно по поверхности
свариваемых изделий «ли по переносному рельсовому
пути, укладываемому на поверхности свариваемого
изделия. Универсальный трактор ТС-17,
усовершенствованный в виде трактора TC-17-P (рис. 15-11,а),
предназначен для сварки в нижнем положении угловых и
стыковых швов, а также кольцевых и продольных швов
обечаек с использованием электродной проволоки
диаметром 1,6—5,0 мм, сварочного тока до 1 000 А при скорости
сварки 126 м/ч.
Тракторы АДС-1000-2 и АДС-500 обладают
широким диапазоном режимов и удобством настройки:
АДС-1000-2 (рис. 15-11,6) предназначен для сварки на
токах до 1 200 А электродной проволокой 3—6 мм,
АДС-500—600 А, 1,6—2 мм соответственно.
Широко применяются также шланговые
полуавтоматы типов ПШ-5 (рис. 15-11,в) и ПШ-54 благодаря
своей простоте и надежности в работе. Полуавтомат
работает по принципу постоянной скорости подачи
электродной проволоки диаметром 1,6—2,5 мм.
Изменение скорости и подачи проволоки производят при
помощи сменных шестерен. Подача флюса в дугу в этом
полуавтомате производится из специального бункера,
укрепленного на держателе. В процессе сварки бункер
вручную перемещают вдоль свариваемых кромок.
Полуавтоматом можно сваривать как на
постоянном, так и на переменном токе. Для питания
полуавтомата сварочным током может быть использован
сварочный трансформатор с дросселем, обеспечивающий
напряжение не ниже 60 В и необходимый
рабочий сварочный ток.
Полуавтомат обеспечивает механизированную
подачу проволоки в зону сварки; маневренность и
возможность сварки в труднодоступных местах; обслуживание
большой производственной площади при малом
вспомогательном времени.
Для дуговой сварки в защитном газе широко
применяются полуавтоматы с подачей электродной
проволоки по шлангу. Сварочный шланговый полуавтомат
для газоэлектрической сварки А-537 предназначен для
электродуговой сварки плавящимся стальным
электродом в среде защитного газа, стыковых и угловых
соединений. Сварка полуавтоматом производится на
постоянном токе обратной полярности. Диаметр
проволоки электрода 1,6—2,0 мм. Ее подача производится
подающим механизмом ПШ-54 по спирали держателя.
Газовая защита осуществляется углекислым газом.
Полуавтомат снабжен системой водяного охлаждения
Полуавтомат А-547 предназначен для
электродуговой сварки металла тонкой электродной проволокой
в углекислом газе. Этим полуавтоматом можно
выполнять сварку различных соединений металла
толщиной от 1 мм и более и угловых соединений при катетах
шва 1—5 мм и более. Сварка может выполняться при
всех пространственных положениях сварного шва
электродной проволокой диаметром 0,7—1,2 мм постоянным
11*
163
.¦кШ^ЧЧЧШ
Рис. 15-12. Машины для точечной и шовной сварки.
а —точечная машина типа МТП-75: / — пневматический цилиндр механизма сжатия; 2 — гайка, регулирующая рабочий ход
верхнего электрода; 3 — дросселирующий клапан; 4 — электропневматический клапан; 5 — редуктор; 6 — кнопка управления, б —
роликовая машина типа МТП-75- 1 — нижняя электродная часть; 2 — верхняя электродная часть; 3 — пневматический привод сжатия;
4 — токопровод, 5 — сварочный трансформатор; 6 — переключатель ступеней, 7, 8 — механизм вращения роликовых электродов с
винтом для изменения скорости; 9 — блок управления с педальной кнопкой; 10—-система водяного охлаждения.
током обратной полярности при питании от источника
с жесткой или пологопадающей внешней
характеристикой (генератора постоянного тока или выпрямителя).
Напряжение дуги 17—23 В, сварочный ток 20—250 А.
Защита зоны сварки осуществляется углекислым газом.
Возможно использование аргона, гелия и других газов,
а также их смеси.
Шланговый полуавтомат А-939 предназначен для
сварки в среде углекислого газа при различных
пространственных положениях шва. Он обеспечивает
механизированную подачу проволоки в зону сварки;
маневренность и возможность сварки в труднодоступных
условиях; обслуживание большой производственной
площади при малом вспомогательном времени.
Сварка ведется на постоянном токе обратной
полярности от сварочного преобразователя с жесткой
характеристикой типа ПСГ-500 или ПСУ-500 с питанием
всей электросхемы сварочным напряжением.
Особенностью электрической схемы является возможность
работы на двух заранее выбранных фиксированных
режимах — низком или высоком. Установка скорости подачи
и сварочного напряжения для каждого из режимов
производится перед началом сварки рукоятками на
панели пульта управления.
Для контактной электросварки применяются
универсальные и специализированные машины в основном
двух назначений: 1) для контактной точечной сварки
(рис. 15-12,а); 2) для шовной (роликовой) сварки
(рис. 15-12,6).
При механизированном процессе газовой резки
стали применяют-как режущие машины-тележки
(полуавтоматы), так и газорежущие автоматы. При резке по
прямой или по циркулю применяют полуавтоматы типов
ПП-1 и ПП-2 (рис. 15-13,а).
Вырезка фигур криволинейных контуров
производится на автоматах шарнирной стационарной машины
типа АСШ-2 (рис. 15-13,6) или на нестационарной
машине типа АСП-1м. Этот автомат при помощи
магнитной или механической головки производит резку по
контуру или по разметке. Иногда машина оснащается
фотокопировальной головкой, позволяющей
осуществлять автоматическое копирование по чертежу.
Для ручной, полуавтоматической и автоматической
дуговых сварок промышленность выпускает единую
164
серию сварочных
трансформаторов с нормальным магнитным
рассеянием типов СТН и ТСД и с
увеличением магнитным рассеянием
типа СТАН. Выпускаются также
партии сварочных
трансформаторов СТ-1О0О, СТ-2000,
трансформаторы-регуляторы типов
СТР-1000 и СТР-ЮООп с
повышенным рассеянием.
Для ручной дуговой
сварки применяются
трансформаторы СТН-500 (предел
регулирования сварочного тока 150—700 А)
и СТН-700 (соответственно 2О0—
900 А).
Для автоматической и
полуавтоматической сварок применяют
трансформаторы ТСД-500 B00—
600 А), ТСД-ilOGO D00—1200 А,
рис. 15-14,а). Эти трансформаторы
имеют повышенное напряжение
холостого хода G0—80 В), что
облегчает зажигание дуги под
флюсом. Трансформаторы типов
СТ-1000 и СТ-2000 предназначены
для питания автоматических
сварочных установок.
Для сварки трехфазным током используют как
обычные однофазные сварочные трансформаторы, собранные
з различных вариантах (два трансформатора в
открытый треугольник с двумя или тремя дросселями и т.д.),
так и специальные трехфазные трансформаторы типов
ТСГД-1000, ТГС400, 3-СТ, СТ-2д.
Для повышения устойчивости .сварочной дуги на
переменном токе применяют специальные аппараты —
осцилляторы типов М-3, ОС-1 и др.
Широко применяются генераторные
преобразователи различных типов.
Для дуговой сварки выпускаются и выпрямительные
установки различной конструкции. При дуговой сварке
в защитных газах применяется специальная установка
УДАР-300, обеспечивающая наиболее
удовлетворительные условия при дуговой сварке на переменном токе.
Она состоит из шкафа распределительного устройства,
Рис. 15-13. Оборудование газовой резки.
а — полуавтомат ПП-2; б — стационарная машина АСШ-2; 1 — колонка; 2, 3 —
шарнирные рамы; 4 — резак; 5 — магнитная катушка; 6 — шаблон; 7 — электродвигатель;
8, 9 — штанги, закрепленные на хоботе машины.
трансформатора СТ-34, конденсаторной установки,
стабилизатора и реактора с управлением тока подмагни-
чивания.
На рис. 15-14,6 показан трансформатор типа ТК
машин контактной сварки. Мощность трансформаторов
наиболее распространенных машин составляет 1—
300 кВ • А.
Контрольные вопросы
1. Какие виды сварок применяют при изготовлении
металлоконструкций трансформаторов?
2. Каковы преимущества дуговой сварки в среде
защитного газа?
3. Какие имеются виды сварных швов и
соединений?
4. Какое сварочное оборудование применяют
в трансформаторостроении?
1 2 3
Рис. 15-14. Источники тока для сварки.
а — сварочный трансформатор ТСД-1000-3; б—трансформатор контактной машины; / —
вторичная обмотка; 2 — катушки первичной обмотки; 3 —контактные колодки; 4 — магнитопровод; 5 —
трубки водяного охлаждения.
165
ГЛАВА ШЕСТНАДЦАТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ: БАКОВ, КРЫШЕК, РАСШИРИТЕЛЕЙ,
ЯРМОВЫХ БАЛОК И ПР.
16-1. ВИДЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ
КОНСТРУКЦИЙ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Согласно технологической классификации
можно выделить следующие виды
металлоконструкций трансформаторов: 1) линейные
(плоскостные, балочные, решетчатые); 2)
радиальные (цилиндрические, криволинейные); 3) ра-
диально-линейные (корпусные). Сварные узлы
и детали трансформаторов можно
подразделить на шесть основных групп:
1. Баки. Баки трансформаторов малой и
средней мощности выполняются овальной или
прямоугольной формы различной конструкции:
а) гладкими (рис. 16-1,а), не имеющими
охлаждающих устройств, или ребристыми
(рис. 16-1,6) с приваренными к стенкам
ребрами; б) трубчатыми (рис. 16-1,в), имеющими
вваренные в стенки трубы системы
охлаждения или съемные радиаторы (рис. 16-1,г).
Баки мощных трансформаторов имеют
сложную форму и выполняются: а)
разъемными (рис. 16-1,E) со сварными обечайками:
нижней — баком, верхней — крышкой; б)
колокольного типа (рис. 16-1 ,в) с нижним
разъемом, который делит бак на нижнюю часть —
дно и верхнюю — колокол; в) баки усиленные
(рис. 16-1,э/с) с несущей балкой.
2. Крышки. Различают крышки: а)
плоские— для баков трансформаторов малых и
средних мощностей; б) крышки-надставки —
для баков трансформаторов мощностью свыше
32 MB • А; в) совмещенные — «колокол»,
образующий верхнюю часть бака мощных
трансформаторов.
3. Тонколистовые объемные конструкции:
а) расширители — цилиндрические емкости
с боковыми донышками; б) фильтры — цилинд-
рическо-конические емкости; в) установки
трансформаторов тока — цилиндры с
фланцами.
4. Системы охлаждения: а) трубчатые
радиаторы и колонки водяного охлаждения;
б) охладители системы «ДЦ».
5. Тележки, катки, съемные каретки.
6. Ярмовые балки, крюки и подъемные
приспособления, фланцы, заглушки и пр.
Для изготовления металлоконструкций
трансформаторов применяются различные
виды малоуглеродистых сталей из профильно-
сортового проката.
Материалы для изготовления сварных
стальных конструкций необходимо выбирать
не только по эксплуатационным требованиям
к трансформаторам, но и с учетом возможности
высококачественной сварки. Например,
малоуглеродистые стали лучше свариваются (не
образуют трещин и т. п.), чем
высокоуглеродистые и легированные. Поэтому основным
критерием качества сталей для сварки
является их свариваемость.
В процессе изготовления сварных
конструкций трансформаторов наибольшее применение
имеют следующие материалы:
1. Сталь малоуглеродистая группы В
согласно ГОСТ 380-60 марок Ст. 2 и Ст. 3 и
низколегированные стали марок 09Г2, 1472 по
ГОСТ 5058-57 в виде проката: листового,
полосового, углового, швеллерного,
двутаврового. Сортамент листовой стали включает листы
толщиной 1—60 мм. Сортамент профильно-
сортового проката включает ©сю
номенклатуру.
2. Сталь углеродистая, качественная,
конструкционная холоднокатаная марок 08КП-
10КП (ГОСТ 914-56) тонколистовая толщиной
до 5 мм.
3. Специальные стали — конструкционная
углеродистая холоднокатаная нержавеющая
марок Х18Н9Т, 45Г17ЮЗ и др.
4. Трубы электросварные
(трансформаторные) ГОСТ 10704-63А размерами 051X
X 1,75мм, 030x1,5 мм и овальные трубы
размером по большой оси 73,3 мм, малой 20 мм
и толщиной стенки 1,5 мм. Трубы, идущие на
изготовление систем охлаждения, не должны
иметь снаружи и внутри о,калиныили
коррозии. На внутренней поверхности трубы грань
сварного шва не должна иметь «волосовин»
и резких выступов.
5. Трубы алюминиевые размером
32Х6АД1, ГОСТ 1947-56.
6. Разные материалы (применяемые при
сварке):
а) электроды стальные согласно
ГОСТ 9466-60 и 9467-60. Металлические
электроды дуговой сварки черных металлов
разделяются по свойствам покрытий на электроды
с ионизирующим покрытием (тонкопокрытые
электроды) и электроды с защитным
покрытием (толстопокрытые). Первые только
улучшают условия прохождения сварочного тока
166
Разъем
Разъем
ж)
Рис. 16-1. Баки силовых трансформаторов.
а — гладкий; б — ребристый; в — трубчатый; г — радиаторный; д — разъемный (поверху);
разъем), ж — усиленный, с несущей балкой.
е — колокольного типа (понизу
через столб дуги, но не предохраняют металл
шва от окисления и азотирования; поэтому
свойства сварных швов, выполняемых
тонкопокрытыми электродами, ниже, чем при
сварке толстопокрытыми электродами.
Технология изготовления металлических
электродов сводится к обработке электродной
проволоки и материалов покрытия, к
приготовлению замеса, нанесению покрытия на
стержень, сушке и прокалке готовых электродов.
Электродная проволока, поступающая в
мотках, подвергается правке, резке, очистке от
грязи, масла и ржавчины. После
.предварительной обработки материалов покрытий они
измельчаются, составляется шихта и
приготовляется замес. Покрытия на металлические
стержни могут наноситься олрессовкои,
окунанием и опудриванием.
Наибольшее применение для сварки
малоуглеродистых и низколегированных сталей
имеют электроды типов Э-42, Э42-А, Э46; для
сварки малоуглеродистых сталей со сталями
марок Х18Н9Т —тип ЭА2.
Каждому типу электродов соответствует
ряд марок, характеризуемых составом
покрытия, маркой электродной проволоки,
технологическими свойствами. Для сварки также
широкого применяют электроды марок ОММ-5,
АНО-5, АНО-4.
б) Проволока сварочная
(электродная) марок СВ-0,8; СВ-0,8А; СВ-0,8Г2С.
Диаметры проволоки 0,3—8 мм.
167
в) Флюсы сварочные марки АН-348
(ГОСТ 9070-59) мелкой и крупной грануляции
применяют при сварке под флюсом. Флюс
должен быть сухим (содержание влаги до 0,1%).
г) Газы (лри сварке в среде защитных
газов): аргон (ГОСТ 10157-62), углекислый
газ (ГОСТ 8050-58), водород (ГОСТ 3022-61)
и др. При газовой резке и сварке
применяются в основном кислород (ГОСТ 5589-58) и
карбид кальция (химическая формула СаСг)
для получения горючего газа — ацетилена
(ГОСТ 5457-60).
16-2. ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ
И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
БАКОВ
При изготовлении деталей сварных
конструкций трансформаторов применяются
технологические процессы машиностроительных,
строительных и других производств сварных
конструкций из стального проката [Л. 28], а
также котельного производства. Рассмотрим
особенности технологических процессов,
характерные для сварочного производства
трансформаторов.
а) Правка, очистка и раскрой листового
проката. Разметка и наметка
При обычной поставке сталь имеет
волнистость. На горячекатаной стали всегда
имеется слой окалины, кроме того, во время
хранения и транспортировки поверхность ее
частично покрывается ржавчиной. Для
получения качественной разметки и наметки, а также
качественных швов (особенно требующих
герметичности) и окраски сварного изделия
металл должен быть выправлен, очищен от
ржавчины, окалины и других загрязнений,
вызывающих дефекты в металле шва. Для
правки -и очистки металла на заводах
крупносерийного производства имеются поточные
линии правки .и очистки листового металла
(толщиной 8—50 мм) дробеметным методом.
Для предохранения очищенного листа от
коррозии в процессе изготовления
металлоконструкций имеются камеры для грунтовки и
сушки листов. Аналогичные поточные линии
правки и очистки имеются и для профильного
проката.
Одними из первых операций по обработке
металла являются разметка и наметка,
выполняемые на разметочной плите до или после
резки металла на заготовки, а иногда до резки
и .после нее.
Разметка — операция перенесения
необходимых для изготовления детали осевых линий,
контуров деталей и центров отверстий с
рабочего чертежа на металл. Разметка широко
применяется обычно в единичном и
мелкосерийном производстве. Разметку выполняют
с помощью мерительного инструмента
(линейка, циркуль, рейсмус и пр.). Линии наносят
металлической чертилкой и зубилом, центром-
керном.
При значительном объеме производства
используются заранее изготовленные шаблоны,
по которым производится наметка —
перенесение контуров деталей и центров отверстий
на металл.
Разметка и наметка — ручные трудоемкие
операции. Поэтому необходимо стремиться
к сокращению или даже исключению
разметочных операций. Детали, имеющие
прямоугольную форму, следует резать по упорам,
устанавливаемым на ножницах и штампах,
а детали с криволинейными контурами —
посредством вырубных штампов.
б) Резка металла
В процессе производства сварных
металлоконструкций резка металла является одной из
основных технологических операций, так как
все заготовки конструкций образуются в
процессе резки стального листа, проката и труб.
В тех случаях, когда металл не может быть
разрезан ^экономически целесообразными
способами, приведенными в табл. 16-1 и 16-2,
применяют газокислородную резку. С ее помощью
из листов вырезают детали любой формы,
скашивают кромки листов под сварку, режут
профильный металл большой толщины.
Ширтжо применяется машинная резка
деталей на тазорезательных машинах-автоматах
АСШ-2, полуавтоматах ПП-2, показанных на
рис. 15-13. В сварочном производстве
трансформаторов применяется также ручная
газовая резка, выполняемая резаком (рис. 15-8,6).
в) Обработка кромок
Скашивание и другая обработка кромок
или фасок при дуговой электросварке
производятся с целью образования места для
наплавляемого металла или придания точных
размеров кромкам.
Кромки скашивают огневой резкой или
механической обработкой на разных
металлорежущих станках: кромкострогальных,
поперечно- и продольно-строгальных, фрезерных,
токарных и других, а также на
эксцентриковых прессах посредством штамлов.
г) Гибка заготовок
Гибочные работы можно разделить на три
основных вида. Холодная листовая гибка в
штампах на прессах. Холодная гибка
прямолинейных кромок длинных деталей, имеющих
коробчатую П-образную или углообразную
168
Таблица 16-1
Виды оборудования для резки листовых материалов и области его применения
в производстве трансформаторов
Наименование оборудования
Схема режущего механизма
Наименование операций и области применения
Гильотинные приводные и рычажные
ножницы
Роликовые ножницы с несколькими
парами прямых роликовых ножей
Роликовые ножницы с наклонными ножами
(наклон позволяет получить малые радиусы
закруглений)
Виброножницы (ножи совершают 1 500—
2 000 ход/мин)
Эксцентриковый пресс с отрезным
штампом (ножи параллельные)
Газорезательная машина (автоматическая,
полуавтоматическая)
Резка на полосы и штучные заготовки
Рычажные ножницы — при малом объеме
производства
Резка тонколистового материала (до 2, мм)
на несколько полос шириной Ш. Большие
точность и производительность, чем при
гильотинных ножницах
м Получение круглых и криволинейных
заготовок из тонколистового материала вместо
холодной штамповки при малом их
количестве
Получение криволинейных заготовок из тон
колистового материала по шаблону в размет
ке при малом их количестве вместо холод
ной штамповки
Получение штучных заготовок из полос —
высокая производительность
Получение криволинейных заготовок из
толстолистового материала
1 — разрезаемый материал; 2 —прижим; 3—верхний нож; 4—упор; 5 —нижний нож; б —верхний подвижный нож.
форму, может выполняться на гибочных
машинах или кромкогибочных прессах. Они имеют
длину рабочей части стола, рассчитанную на
штампы длиной до 3—6 м. За один ход
пресса могут быть отогнуты сразу две стороны
листа.
На гибочных машинах за одну установку
листа можно отогнуть кромку только с одной
стороны.
Вальцевание — гибка листового и
профильного проката по плавной замкнутой или
открытой кривой. Вальцевание листового
стального проката широко -применяется при
изготовлении обечаек баков трансформаторов.
Листогибочные вальцы бывают трех- и че-
тырехвалкавые. Изгибаемый лист
закладывается между нижними и верхними Балками
машины и несколько раз пропускается между
ними. Профильный прокат, например
уголковый, вальцуется на вальцах, у валков которых
имеются канавки. В последние помещается
полка изгибаемого уголка. Холодная гибка
крупного профильного проката выполняется
на кулачковых, винтовых или гидравлических
прессах.
Гибку различных по длине труб,
образующих охладительные элементы трубчатых
баков и радиаторов, производят с одним и тем
же радиусом закругления на двусторонних
полуавтоматических трубозагибочных станках
(рис. 16-2). Для того чтобы при изгибе трубы
не образовались складки, -внутрь ее вставляют
169
Таблица 16-2
Виды^оборудованияГдля резки профильного проката и области его применения
Наименование 'оборудования
Схема режущего
механизма
Ширина
реза, мм
Производительность
(ориентировочно)
Области применения оборудования
и особенности
Пресс-ножницы
Отрезные станки с
дисковыми зубчатыми фрезами —
пилами или сегментными
плитами
Отрезные' токарные и то-
карно-револьверные станки
(с одним или двумя резцами)
Отрезные станки'с
дисковыми пилами трения (без
зубцов; материал плавится)
[Л. 4]
1,5—2,5
припуск
20—40 ход/мин
3—42
10—300 мм/мин
3—12
20—40 мм/мин
3—12
20—500 мм/мин
Резка профильного проката. Ножи
должны соответствовать профилю
проката, но с уклоном, как у
гильотинных ножниц. У среза материал
сминается, поэтому в ряде случаев
необходим припуск для подрезки.
Производительность высокая
Резка профильного проката с
большими размерами сечения. Чистота и
точность реза значительно выше, чем
у пресс-ножниц, но
производительность ниже. Для повышения
производительности применяются зажимы для
пакетной резки
Резка круглых, квадратных,
шестигранных прутков. Срез чистый и
точный (примерно 5-й класс точности).
Производительность высокая
Резка профильного проката;
углового, коробчатого, труб и др. Требуется
дополнительная обработка для
удаления наплывов металла.
Производительность очень высокая. Из-за сильного
шума требуется установка в
отдельном помещении
Примечание. Меньшие значения к малым сечениям проката, большие —к большим.
дорн, который перемещается относительно
трубы по мере загибки.
Горячая гибка. Профильный прокат
значительной толщины, а также прокат, имеющий
полки, целесообразно гнуть в горячем
состоянии. Горячая гибка на ребро прямоугольного
Рис. 16-2. Трубозагибочный станок.
/ — пневмозажим, 2 — труба; 3 — дорн; 4 — пневмоцилиндр; 5 —
станина станка (поворотная).
проката применяется при изготовлении колец
и фланцев для баков.
Горячие гибочные работы при изготовлении
заготовок выполняются на пневматических
молотах, гибочных станках и вручную на
кузнечных плитах с применением приспособлений и
шаблонов.
д) Листовая формовка
Для образования ребер жесткости на
деталях больших размеров, изготавливаемых из
тонколистового материала, применяется
листовая формовка, выполняемая на загибочных
машинах.
е) Холодная штамповка
Способом холодной листовой и объемной
штамповки изготавливается большое
количество деталей металлоконструкций
трансформатора. Наиболее широко применяются такие
операции, как отрубка-отрезка,
вырубка-вырезка, гибка, отбортовка, листовая рельефная
формовка.
170
1 ЫЗ
Рис. 16-3. Штамп для резки труб.
/ — хвостовик; 2 — плита верхняя, 3 — планка
прижимная; 4 — нож; 5 — матрицедержатель;
6 — плита нижняя; 7 — матрицедержатель; 8 —
упор; 9 — пружина; 10 — ножедержатель, // —
матрица; 12 — масленка; 13 — планка
направляющая.
Прогрессивный способ изготовления
отверстий в рамах баков малой и средней
мощности— штамповка на эксцентриковых прессах
по шаблонам.
Комбинированная штамповка имеет
распространение особенно в крупносерийном и
массовом производстве, где многие детали
целесообразно штамповать на одном
комбинированном многооперационном
последовательном штампе.
В производстве фильтров, расширителей,
корпусных и других деталей трансформаторов
значительное распространение имеет вытяжка.
В крупносерийном и массовом
производстве пробивка отверстий обычно выполняется
многопуансонными штампами, работающими
по упорам с определенным шагом.
Применяется также вырубка одновременно двумя и
более многопуансонными штампами,
установленными на прессе. Резку трансформаторных труб
производят на прессе с помощью штампа,
показанного на рис. 16-3.
В производстве холодноштампованных
деталей трансформаторов еще широко
применяются кривошипные (эксцентриковые)
одностоечные прессы с открытой станиной (рис. 16-4,а),
2Л=\
^8
1Д,
/Ц
><
31Е
i
а)
Рис. 16-4. Схема кривошипных прессов.
а — одностоечный пресс с открытой станиной: / — станина, 2 —
маховик; 3 — муфта сцепления; 4 — вал; 5 — кривошип
(эксцентрик); 6 — шатун; 7 — ползун; 8 — педаль включения; б — двух-
стоечный поесс с закрытой станиной: 1 — педаль включения; 2 —
ползун; 3 — тяга от педали к включающему устройству; 4 —
шатун; 5 — маховик; 6 — включающее устройство.
171
Рис. 16-5. Пресс-автомат с нижним приводом.
1 — верхняя подвижная плита, 2 — нижняя неподвижная плита;
3 — механизм подачи входной ленты; 4 — механизм подачи
выходной ленты; 5 — ножницы для резки отходов полосы.
изготовляемые с номинальным усилием до
200-104 Н B00 тс). На таких прессах можно
выполнять большинство процессов и
операций холодной штамповки. Детали и
заготовки, требующие больших усилий,
штампуются «а двухстоечных прессах с закрытой
арочной станиной (рис. 16-4,6). Для вытяжки
целесообразно применять прессы двойного
действия. Кроме указанных, применяются также
модификации прессов: наклонные, с подъемно-
поворотным столом, двухстоечные с открытой
станиной и др.
В крупносерийном -и массовом производстве
трансформаторов целесообразно применять
прессы-автоматы. Наибольшее
распространение на заводах, производящих
трансформаторы, получают листоштамповочные
прессы-автоматы с нижним приводом. Помимо основного
механизма для штамповки, они снабжаются
дополнительными механизмами:
автоматической подачи материала; укладки
отштампованных деталей; порезки отходов и др. Такие
прессы-автоматы изготовляются на
номинальное усилие A2—100) • 104Н A2—100 тс). На
рис. 16-5 изображен общий вид
пресса-автомата с нижним приводом, рассчитанного на
номинальное усилие 60• 104 Н F0 тс). Прессы-
автоматы с нижним приводом имеют ряд
преимуществ в сравнении с обычными
кривошипными (эксцентриковыми) прессами с верхним
приводом: низкое расположение центра
тяжести, что позволяет иметь в 2—3 раза 'большее
число ходов ползуна в минуту при
минимальной вибрации пресса; хорошее направление
верхней подвижной плиты вследствие наличия
четырех колонок-тяг; возможность
всестороннего доступа к штампу; относительная
безопасность работы вследствие того, что
основные подвижные детали пресса (коленчатый
вал, шатун, ползун) перемещаются внутри
станины. Отмеченные особенности и преимуществ
ва рассматриваемых прессов-автоматов
обеспечивают высокую производительность,
хорошее качество изделий и благоприятно влияют
на стойкость штампов.
При больших количествах одинаковых или
близких по конструкции деталей, подлежащих
гибке, целесообразно применять гибочные
высокопроизводительные автоматы.
Механическая обработка и изготовление
деталей и сзарных узлов на металлорежущих
станках резанием со снятием стружки в
сварочном производстве применяются обычно при
необходимости обеспечения высокой точности
сопрягаемых размеров. Процессы обработки и
изготовления деталей металлоконструкций
трансформаторов на металлорежущих станках
такие же, как и в машиностроении [Л. 31].
16-3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
СБОРОЧНО-СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
И ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ.
ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ
Технологический процесс изготовления
сварных металлоконструкций
трансформаторов разделяется на следующие основные
этапы: а) изготовление деталей и заготовок
стальных конструкций, выполняемых на
заготовительном участке цеха (§ 16-2); б) сборочно-
сварочные работы, включающие зачистку
швов от брызг металла и шлака; в)
механическая обработка на металлорежущих станках
сварных конструкций; г) испытание плотности
и прочности сварных швов (для узлов,
которые должны иметь плотные или
плотно-прочные швы); д) отделка и окраска
изготовленных сварных конструкций.
Сборка стальных конструкций
трансформаторов под сварку и сама сварка являются
наиболее важными операциями всего
технологического процесса. Сборочно-сварочные
работы выполняются в соответствии с
технологическими требованиями на изготовление
металлоконструкций трансформаторов в
следующей последовательности:
1. Подготовка деталей к сварке и
размещение их у рабочего места. Все детали,
подаваемые комплектно на участок оборки, должны
быгь изготовлены согласно чертежу в
пределах допусков и отрихтованы.
Соприкасающиеся поверхности деталей должны быть очищены
от грязи, ржавчины, грата и окалины.
172
Ш положение
Ж положение
Рис. 16-6. Приспособления для поворота и вращения свариваемых изделий.
а — кантователь КД-1; б — манипулятор М-0,06.
2. Сборка деталей и узлов должна
производиться -на сборочной плите или стенде
Необходимо обеспечить правильное
расположение поверхностей кромок, подлежащих сварке,
а также допустимые размеры зазоров в местах
наложения швов. Сборку деталей
рекомендуется выполнять в кондукторе.
Собираемые узлы должны быть плотно
стянуты струбцинами, сжимами или другим
приспособлением, чтобы исключить смещение
деталей и коробление при сварке.
3. Прихватка — предварительная коротко-
шовная или точечная приварка. Прихватка
производится для того, чтобы скрепить детали
и получить возможность освободить собранные
детали от кондуктора и обеспечить доступ
к местам окончательной сварки. Прихватка
производится главным образом при дуговой
электросварке: при этом она выполняется
электродами тех же марок, какими будут
свариваться соответствующие швы. Длина
прихваток 15—30 мм, катет —не более 3—4 мм,
высота (для соединений «встык») принимается
равной 7з толщины свариваемых деталей.
4. Сварка конструкций. Сварку производят
по заранее разработанному технологическому
процессу, в котором указан способ сварки,
электроды, режимы по току и напряжению,
приведены схемы последовательности сварки.
При сварке громоздких конструкций
применяют приспособления для кантовки,
поворота или вращения узла, показанные на рис. 16-6,
которые дают возможность установить
свариваемые узлы в удобное для сварки положение.
Подробнее о конструкции приспособлений —
см. ;[Л. 27 и 30].
К выполнению самостоятельных сборочно-
сварочных работ допускаются только
квалифицированные сварщики, ознакомленные с
правилами техники безопасности. Приварку
подъемных устройств должны производить
дипломированные сварщики.
Рассмотрим технологию изготовления
основных сварных узлов бака. Разметку и
отрезку заготовок стенок, дна, крышки, рамы и
жесткостей производят на заготовительном
участке, после чего комплект заготовок
деталей подают на участок сборки-сварки.
Поскольку основными видами сварки
металлоконструкций трансформаторов является
автоматическая и полуавтоматическая сварка,
рассмотрим технологический процесс сварки
стыкового швав
Автоматическую сварку выполняют
автоматами типа ТС-17м, АДС-1000, АДФ-500,
полуавтоматическую — полуавтоматами ПШ-5,
ПШ-54 в следующей последовательности
технологических операций: 1) производят
разделку свариваемых кромок газопламенной горел-
174
16 ft 15 8
Рис. 16-7. Крышки бака.
а — плоская- / — крышка; 2 — шпилька для крепления
расширителя; 3 — отверстие под болтовое соединение крышки с рамой
бака; 4 — пластина для обозначения ввода; 5 — отверстие для
ввода BH; 6 — отверстие для переключателя; 7 — отверстие для
подъемной шпильки; 8 — отверстие для крана, 9 — отверстие для
термометра; 10, 11 — отверстия для вводов НН; 12 — отверстие
для патрубка расширителя; б — совмещенная («колокол»): 1 —
отверстие для ввода BH и шпильки для крепления; 2 —
отверстия для штырей раскрепления активной части, 3 — балка, 4 —
отверстие для трубы; 5 — отверстия под ввод СН и шпильки
крепления, 6 — отверстия под вывод СН и шпильки крепления;
/—верх крышки (плоская часть); 8 — боковая часть крышки
(наклонная часть); 9 — швеллер; 1С— фланец, // — дно
«кармана» ввода BH; 12 — стенка бака; 13 — рама бака; 14 — швеллер;
/5 —«карман» ввода ВН, 16 — коробка выводов НН.
кой. На листах толщиной 12—20 мм разделка
кромок V-образная, на листах толщиной до
10 мм разделка кромок не требуется; 2)
собирают свариваемые детали, выдерживая
минимальные зазоры, и закрепляют их
прихватками длиной 20—40 мм. В начале и конце стыка
прихватывают технологические пластины; 3)
настраивают автомат (полуавтомат) на
нужный режим кварки и устанавливают его на
технологические пластины в начале шва так,
чтобы проволока при сварке шла по середине
стыка; 4) сварку начинают и заканчивают на
технологических пластинах. Производят свар-
^
а)
=1 \
5)
в)
-J Г
U г)
]}*)
3i
с
Jy_i*J
Рис. 16-8. Верхняя рама бака.
а — из уголка; б, в, г, д, е — плоская, ас —усиленная косынками; з — расположение стыков рамы.
ку под флюсом только в нижнем положении;
5) полуавтоматическую сварку швов угловых
и стыковых соединений производят
двусторонним швом на весу или по ручной подварке
(при больших зазорах) по соответствующим
режимам.
а) Изготовление крышек, дна и рам
На рис. 16-7 показаны крышки баков
силовых трансформаторов. Технологический
процесс изготовления плоской крышки
следующий-
1. Разметка и вырезка заготовок. Сварка
частей крышки (при отсутствии стандартных
листов достаточных размеров). Рихтовка
крышки на трехвалковых вальцах. Нанесение
осевых линий.
2. Разметка и вырезка всех отверстий.
3. Установка и приварка фланцев под
вводы, выхлопную трубу, расширитель,
переключатель, краны.
4. Кантовка крышки на 180°. Установка и
приварка с внутренней стороны крышки
бортиков— упоров для полосовой резины,
служащей для уплотнения бака с крышкой.
5. Сверление или про'бивка отверстий по
периметру (по кондуктору или разметке).
В трансформаторах небольших
мощностей отверстия в крышке
не сверлятся. Шпильки
приваривают к крышке сварочным
-пистолетом по шаблону.
6. Зачистка всех сварных
швов и основного металла от
брызг и шлака.
7. Испытание -всех сварных
швов на маслоплотность сжатым
воздухом и мыльной эмульсией и
проверка правильности установки
всех фланцев, бобышек,
плоскости крышки.
8. Окраска крышки и сушка.
Технологический 'процесс
сборки — сварка крышки -в виде
«колокола» (рис. 16-7,6) —подробно
описан ниже для
автотрансформатора 240 MB-А, 330 кВ.
Приваренная к стенке бака рама
обеспечивает плотное сочленение стенок бака с
крышкой или двух обечаек бака.
*-Ш L..
сторона нн-сн \^ ^ ^ ^
Рис. 16-9. Изготовление дна бака.
а — дно бака (трансформатор 10 MB • А, ПО кВ): б — схема приварки жесткостей
к дну бака, / — пластина; //, /// — швеллеры; IV — дно, V— шип, VI — штуцер;
V7/— кронштейн, VIII — плита сварочная, IX — крепление дна к плите. Условное
обозначение стрелки указывают направление сварки; /, 2, 3, . . ., п —
последовательность сварки.
175
На рис. 16-8 показаны различные
исполнения верхней рамы бака. В течение длительного
времени рамы выполняли угловыми, а затем
перешли к плоским рамам, удобным для
автоматической сварки. Чтобы избежать
деформации плоской рамы при затягивании болтов,
в трансформаторах IV—VI габаритов ставят
косынки.
Плоскую раму овального бака
изготавливают путем изгибания в горячем состоянии.
Рама обычно состоит из одной, двух или
четырех частей (рис. 16-8,з). При небольших
размерах бака (трансформаторы I, II
габаритов) две заготовки, образующие верхнюю
раму, сваривают заранее до установки рамы
на обечайку. В этом случае раму до приварки
сверлят по одному и тому же кондуктору
с крышкой (или по разметке).
У трансформаторов III, IV габаритов не-
просверленные части рамы 'подгоняют одну к
другой и соединяют, приваривая к обечайке:
крышку накладывают на раму сваренного
бака и раму сверлят по отверстиям в крышке,
т. е. крышка используется как кондуктор.
Известен и другой способ, при котором сверления
рамы на баке избегают. Отверстия сверлят
в отдельных частях рамы и просверленные
части приваривают к обечайке. На раму
ставят крышку и ее размечают по отверстиям в
раме, применяя специальные керны. Затем
крышку снимают и сверлят или пробивают
отверстия.
Дно обычно копирует форму обечайки. Оно
должно быть ровным, поэтому в случае
необходимости листы стали выправляют на
гидравлическом прессе или вальцах.
Если ширина дна превосходит ширину
стандартного листа стали, его сваривают из
двух частей, располагая стык параллельно
большой оси бака.
Стальное полотно дна (рис. 16-9,а, поз. IV)
укладывают и закрепляют на сборочной плите,
где наносятся осевые линии дна. Затем
производят разметку дна под установку швеллеров,
полос, пластин, кронштейнов и др. Если
стыковой шов полотна будет перекрываться жест-
костями, вначале шов испытывают на масло-
плотность с помощью вакуум-камеры или
керосина, после чего на полотно устанавливают
(по разметке) и прихватывают швеллеры.
Прихватку швеллеров //, /// к полотну дна
IV производят полуавтоматической сваркой
в среде углекислого газа или полуавтоматом
ПШ-54 в определенном направлении и
последовательности, указанной на рис. 16-9,6.
Подкареточные пластины 1 устанавливают
и прихватывают по кондуктору, совмещая
осевые линии дна и контура. На швеллеры
устанавливают и прихватывают пластины 7,
штуцер VI, кронштейны VII и другие детали,
предусмотренные чертежом.
|Раскрепив дно, переворачивают его на 180е
и, перенося на внутреннюю сторону осевые
линии, размечают расположение шипов.
Приваривают шипы V полуавтоматической
сваркой. Швы дна защищают от брызг металла,
проверяют качество сварки и правильность
размеров и отправляют дно к месту сборки
бака.
Край дна обычно выступает за наружную
поверхность стенки. Тавровое соединение
стенки с дном сваривают автоматической или
полуавтоматической сваркой.
В зависимости от конструкции .бака
трансформатора дно либо приваривают к стенке или
нижней обечайке бака, образуя собственно
бак или нижнюю часть бака, либо дно
представляет собой плоскостный самостоятельный
узел, сочленяемый болтовым соединением с
«колоколом» бака. Изготовление дна в виде
нижней части бака трансформатора приведено
ниже для автотрансформатора 240 MB • А,
330 кВ.
б) Изготовление стенки (обечайки) и
сварка бака
Стенка (обечайка) овального бака может
состоять из нескольких частей, соединяемых
между собой встык как по периметру, так и
по высоте вертикальными швами. При
толщине стенки 4 мм ее выкраивают из стандартных
листов размером 1400x4 200 мм, при
толщине 6—12 мм используют листы 1 500X6000 мм.
Стенки баков трансформаторов I—II
габаритов обычно состоят из двух частей,
половину периметра каждая; стенки баков II—IV
габаритов— из 3—6 частей. Сборку частей
стенок производят на сборочной плите или
стенде. Стыки сваривают сварочным трактором в
горизонтальном положении, как показано на
рис. 15-3.
Форму обечайке придают либо
вальцовкой, либо изгибанием в штампах на прессах
(для небольших трансформаторов). После за-
вальцовки обечайки сваривают ее
«замыкающий шов» электротрактором или, если этому
мешают временные технологические распорки,
применяют сварку под слоем флюса
шланговым полуавтоматом.
Сборку стенки овального бака обычно
производят из двух полустенок (рис. 16-10,а).
Листы, образующие полустенки, укладывают на
сборочной плите так, чтобы полностью
выбрать зазор между ними и выровнять торцы
с одного края в одну линию. Проверив
габаритные размеры и размеры по диагонали, обе
полустенки прихватывают между собой.
Стыки полустенок сваривают трактором ТС-17м
176
Полисшднка К
Рис. 16-10.
Последовательность
сварки стенок и
жесткостей баков
с рамой (схемы).
а, б — сборка стенки
и приварка
жесткостей к стенке
овального бака; в, г —
приварка жесткостей к
продольной и
торцевой стенкам
прямоугольного бака и
сварка стенок бака
с рамой, / — рама;
// — стенки, ///—
жесткости. Условные
обозначения*
стрелки -указывают
направление сварки;
Л 2, 3, . ., п —
последовательность
сварки
Замынающий стык
Полистенка!
1
и
ш
1
1 , У
1
1
П1
7//1
II
г
щ
ч
Ту
V
ж
ж
I r=s?=^~1—L
I Ь^
4
/
Ю
г 41
Ч J
Г 1
Г
11
п 1 '
Т
Г Г
г)
ML U|li
1 lr5
J/J
A
0
по ручной лодварке заданным режимом. При
наличии (стенда со сварочной подушкой не
делают подварочмого шва.
После удаления выводных планок,
зачистки от шлака и брызг металла проверяют
сварной шов на маслоплотность с помощью
вакуум-камеры и при обнаружении дефекта
производят подварку шва вручную.
. Разметку стенки под вальцовку начинают
с нанесения осевых линий и линий перегиба
с обеих сторон листа. Завальцевав
поочередно полустенки на трехвалковых вальцах и
проверив по шаблону радиус завальцовки, их
укладывают встык на сборочной плите. С
помощью стяжных струбцин сводят до предела
стыки нижнего замыкающего стыка,
подравнивают торцы стыкуемых полустенок и
прихватывают с шагом 250—300 мм по всей
длине шва. Аналогично собирают и прихватывают
верхний замыкающий шов.
Для сохранения размеров образовавшегося
бака и избежания деформаций стенки во
время дальнейшей сборки ее фиксируют
установкой распоров, прихватываемых по малой, а
иногда и по большой осям бака.
Замыкающие стыки заваривают по подварочному шву
трактором в нижнем положении, используя
кантовку стенки. Все сварные швы после
очистки их от шлака испытывают с помощью
пневмока'меры. Последней технологической
операцией изготовления стенки является
приварка подъемных скоб для кантовки и
подъема, после чего на стенки бака устанавливают
и прихватывают вначале одну полураму, а
повернув бак на 180° —другую (предварительно
подогнав стыки полурам и разделив кромки
под их сварку). Стыки рам сваривают
между собой и приваривают .раму бака к
стенке с внутренней и наружной стороны
полуавтоматической сваркой в среде
углекислого газа.
Стенку с приваренной рамой
устанавливают на дно, уложенное шипами вверх на
сборочной плите, совмещают осевые линии
стенки и дна, прихватывают по периметру.
Приваривают стенки к дну снаружи и изнутри
полуавтоматической сваркой. Для разметки
стенки бака под установку крюков, косынок,
набора жесткостей, радиаторных и сливных
патрубков бак поворачивают на 90°, укладывают на
бак (стороной НН вниз) и в таком положении
устанавливают и приваривают
полуавтоматической сваркой под слоем флюса все
указанные детали и вырезают газовой резкой
отверстия под патрубки. Всю сварку производят
в нижнем положении, кантуя бак. Жесткости
и патрубки приваривают к стенке 'бака
полуавтоматической сваркой в среде углекислого
газа в последовательности, указанной на
рис. 16-10,6.
Приварку всех деталей к верхней части
стенки производят аналогично описанному, для
чего бак поворачивают на 180°. Последними
по разметке снаружи бака приваривают
скобы, пластины, краны, уголки крепления
шкафа дутья, а на внутренней части бака — упоры
и бобышки. Сварку производят
полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа. Для
сварки в нижнем положении бак
поворачивают. В 'баке, установленном на раму,
вырезают отверстия и приваривают кран
полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа.
Снова поворачивают бак на 90° и, уложив на
бок, приваривают к раме проволоку под
установку резины, срезают в баке технологические
распоры, прихватки, зачищают места подварки
и прихватки, швы, бак от шлака и брызг
металла.
12—1068
177
При соответствии бака в свету чертежным
размерам его закрывают технологическими
заглушками и испытывают на маслоплотность.
После испытаний бак устанавливают рамой на
крышку так, чтобы совпали стороны НН и ВН
бака и крышки, совмещают осевые линии
крышки и бака и подмечают кернером крышку
под сверловку по отверстиям рамы. Бак
красят снаружи эмалью ПФ-133, внутри
—нитроэмалью 624, зачищают пластину заземления и
предъявляют ОТК.
Изготовление стенок прямоугольного бака
несколько отличается от овального. Вначале
готовят торцевые и продольные стенки. На
сборочной плите производят разметку и
прихватку к каждой из четырех стенок необходимого
количества швеллеров, балок, уголков, скоб,
патрубков и других деталей. К каждой стенке
прихватывают полосу рамы, выдерживая
размер высоты бака. Перед сваркой стенку
закрепляют на плите с помощью
технологических скоб и клиньев, затем приваривают
к стенке полуавтоматической сваркой полосу,
рамы, крюки, балки жесткости, бобышки,
фланцы, пластины, косынки, скобы для
кантовки бака и другие детали. Сварку
производят в определенном направлении и
последовательности, как показано на рис. 16-10,в. Если
бак имеет вертикально расположенные
жесткости и горизонтальный пояс жесткостей,
вначале приваривают все элементы
горизонтального пояса жесткости. После сварки каждую
стенку зачищают от шлака и брызг металла,
раскрепляют и отправляют к месту сборки
бака. Вырезку отверстий, установку патрубков,
коробки избирателей производят в процессе
формирования бака.
Бак собирают в следующей
последовательности.
Продольные стенки, уложенные на плите
набором жесткостей вниз, размечают,
перенося осевые линии на внутреннюю сторону
стенок, намечают установку торцевых стенок
и с помощью угольника устанавливают и
прихватывают вначале одну торцевую стенку,
затем другую. По малой оси бака устанавливают
и прихватывают технологические распоры, на
которые укладывают вторую продольную
стенку. Подрезав полосы рамы продольных и
торцевых стенок, устанавливают вначале полосы
рамы торцевых стенок, прихватив их к стенке
в местах соединения. Устанавливают стенку
на дно, совмещают осевые линии стенки и дна,
прихватывают стенку к дну. После заварки
стыков полос рамы (обычно ручной сваркой)
прихватывают стенку и косынки ко дну
полуавтоматической сваркой в среде углекислого
газа — изнутри бака и под слоем флюса —
снаружи. Приваривают стенки между собой
снаружи и изнутри полуавтоматической сваркой
в среде углекислого газа, ведя сварку от
середины соединения к краям (рис. 16-10).
Кроме приведенной технологии
изготовления прямоугольных баков со швами в углах,
существует также технология баков с гибкой
углов малым радиусом на прессе и с
выполнением швов в удалении от углов. Такая
технология широко применяется для баков
мощных трансформаторов на Московском
электрозаводе.
Последние операции изготовления бака
(приварка проволоки к раме и испытание на
маслоплотность, подметка и сверление
крышки, окраска) выполняются аналогично
описанному.
Изготовление трубчатых баков (рис. 16-1,в)
имеет некоторые особенности, . связанные
с установкой и приваркой большого числа
труб. Кроме круглых труб размером 51X
Х1,75 мм, в новых сериях трансформаторов
I, II габаритов применяют овальные трубы
размером по большой оси 73,3 мм, по малой
оси 20 мм, толщина стенки 1,5 мм.
Отверстия под трубы в стенке бака
штампуют на прессах, стенки формуют на вальцах
или в гибочных штампах, замыкающий шов-
заваривают автоматической сваркой под слоем
флюса.
Верхнюю раму приваривают при
перевернутой обечайке до приварки труб к стенке,
снизу прихватывают временную нижнюю
раму (для увеличения жесткости) и стенку
устанавливают в поворотное приспособление.
Охладительные трубы приваривают к
стенке бака изнутри в нижнем положении, для
чего, постепенно поворачивая стенку в
приспособлении, трубы устанавливают в
отверстия, прихватывают и приваривают их. Концы
труб предварительно загибают на специальном
трубозагибочном станке, как показано на
рис. 16-2.
Подъемные приспособления, фланцы,
патрубки приваривают к баку
полуавтоматической сваркой. После приварки всех труб дно-
сваривают со стенкой бака на специальном
станке для автоматической сварки (рис. 16-11).
Испытание на герметичность готового
бака производят в ванне с водой, избыточное
давление воздуха 5-Ю4 Па @,5 кгс/см2),
окраску—на конвейере эмалью ХВ-125.
Конструкция разъемного бака (рис. 16-1,E—
ж), широко применяемого в новых сериях
мощных трансформаторов, сложнее, а его
изготовление более трудоемко, чем бака со
съемной крышкой. Стенка представляет собой
две (а иногда три — при баке с двумя
разъемами) обечайки. Верхняя часть бака
(«колокол») представляет собой сварной узел крыш-
178
ки с верхней обечайкой. Форма крышки и
обечайки обычно сложная. Нижняя часть бака
(«дно») может быть плоскостным дном (если
разъем внизу по дну), а чаще — это также
сварной узел собственно дна и нижней
обечайки («поддон»).
Разъем бака осуществляется по плоским
рамам, привариваемым к верхней и нижней
частям бака.
Рассмотрим изготовление бака
автотрансформатора 240 MB-А на 330 кВ (рис. 16-1,е),
имеющего один нижний разъем. Изготовление
бака производят в следующей
последовательности технологических операций:
А. Разметка <и отрезка заготовок стенок,
крышки (колокола), дна, жесткостей.
Б. Изготовление дна: 1) сборка, сварка
заготовок нижней части дна; 2) зачистка швов и
рихтовка дна; 3) разметка, прихватка и
приварка к наружной стороне дна пластин,
швеллеров, усиливающих полос, штуцера; 4)
разметка внутреннего контура рамы бака и
укладка по разметке листов с подгонкой
стыков кромок; б) заварка стыков рамы снаружи
и разметка осевых линий. Установка и
прихватка по внутреннему контуру рамы упорных
пластин и скоб для кантования; 6) установка
в раму стенки дна, их подгонка и прихватка;
7) проверка внутренних размеров стенки дна,
приварка рамы к стенке снаружи; 8) разметка
внутренней стороны дна, установка и
приварка швов; 9) установка стенки (в сборе с
рамой) н%а дно и приварка стенки ко дну
снаружи и изнутри, заварка стыков рамы с
внутренней стороны; 10) приварка рамы ко дну,
приварка косынок, уголков, листов к стенке
изнутри бака. Вырезка (вырубка) отверстий
под патрубки и кран, установка их и приварка
к стенке; 11) кантовка дна рамой вверх,
приварка к стенке косынок, патрубков, приварка
козырька; 12) установка дна в приспособление
в положение «на боку» стороной ВН вверх,
установка стеллажей вдоль дна, приварка
подъемных скоб, косынок, патрубков,
уголков; 13) кантовка бака <на 180° стороной СИ
вверх, приварка к стенке листов, косынок,
уголков; 14) установка дна на сборочную
плиту рамой вверх, удаление внутренних
распор, зачистка сварных швов и основного
металла от шлака и брызг, зачистка заусенцев,
зачистка острых кромок; 15) сверловка рамы
дна совместно с рамой верхней части бака,
испытание всех сварных швов на маслоплот-
ность; 16) установка и приварка проволоки по
контуру рамы, маркировка дна, проверка
установочных размеров, на всех деталях подъема
должно быть клеймо ОТК; 17) контрольная
сборка верхней части бака с нижней, проверка
внутренних размеров нижней части бака (в
Рис. 16-11. Станок для автоматической сварки дна бака
cg стенкой.
свету), испытание бака на герметичность и
маслоплотность; 18) приварка серьги в сборе
с пластинами к нижней части бака, установка
штырей, зачистка сварных швов и основного
металла от шлака и брызг; 19) покраска дна
с помощью пульверизатора снаружи — эмалью
ХВ-133, изнутри — нитроэмалью 624А.
В. Изготовление верхней части бака
(«колокола»), общая сборка бака: 1) сборка и
сварка заготовок крышки, разметка осевых
линий и линий вальцовки, вальцовка
полустенок крышки; 2) установка полустенок крышки,
технологических жесткостей, сборка и сварка
наружного замыкающего стыка крышки,
разметка и вырезка в крышке отверстий под
фланцы; 3) установка и приварка к крышке
балок жесткости (в сборе с усиливающими
пластинами), приварка к крышке фланцев,
пластин, уголков, бобышек; 4) укладка на
раме дна бака полос рамы верхней части бака,
подгонка и заварка стыков верхней рамы
бака, разметка и сверловка рамы верхней части
бака и соединение двух рам бака на все
болты. Установка пс внутреннему контуру рамы
верхней части бака на раму нижней части
бака и прихватка технологических пластин;
5) сборка и сварка листов стенок верхней
части бака, разметка осевых линий и линий
вальцовки, вальцовка стенок бака, установка
внутренних распор, обрезка стенки по
криволинейному контуру (газовым резаком) и оббивка
шлака; 6) установка стенки на
технологические опоры в горизонтальном положении и
приварка балок, листов, косынок; 7)
установка в раму и закрепление (с помощью
распорок) торцевых стенок; 8) установка и
закрепление боковых стенок, установка
стеллажей вокруг бака; 9) проверка размеров бака
в свету по малой оси и вертикальности стенок
12*
170
по отвесу, установка распор внутри бака;
10) заварка замыкающих стыков стенки
бака, установка ее к стенкам; 11) установка и
приварка бака (с приваренными фланцами)
к раме бака, приварка к !раме косынок,
кронштейнов и других деталей; 12) кантовка бака
стороной СН вверх, установка и приварка
к баку стенки и наклонных листов; 13)
приварка крышки к стенке бака и наружных
замыкающих стыков бака; 14) установка >и
приварка всех балок жесткости, пластин,
сопряжений жесткостей с рамой и балками,
крышкой; приварка всех скоб и листов (для
подъема), косынок, бобышек; 15) кантовка бака
стороной ВН вверх; повторение операций
пп. 12—14; 16) кантовка бака рамой вниз и
сварка всех соединений бака, удобных в этом
положении; разметка стенки под патрубок,
крышки, под установку фланцев и приварка
патрубка и всех фланцев; 17) разъединение
болтового соединения двух рам бака (снимают
верхнюю часть бака с нижней и
устанавливают ее стороной СН вниз); заварка
замыкающих стыков стенки бака и приварка крышки
к стенке бака (изнутри); 18) кантовка бака
стороной ВН вниз и приварка крышки к
стенке и упоров к крышке; 19) кантовка бака
крышкой вниз, сварка всех соединений,
удобных в этом положении, приварка изнутри рамы
бака к стенке, зачистка стыков рамы; 20)
кантовка бака рамой вниз и сварка всех
соединений, удобных в этом положении. Установка
бака стороной СН вниз, снятие всех
технологических жесткостей, зачистка швов 'И основного
металла от брызг, зачистка заусенцев,
притупление острых краев; 21) проверка качества
зачистки и обработки бака, габаритных размеров,
соответствия катетов сварных швов чертежу,
заглушка бака под испытания и предъявление
ОТК; 22) испытание сварных швов бака на
маслоплотность, разглушка бака после
испытаний, проверка размеров бака в свету;
23) снятие верхней части бака и установка
на сборочную плиту стороной СН вниз,
вырезка отверстий под фланцы. Маркировка бака;
24) окраска экранов и стенок бака изнутри
(под установку экранов) и приварка к
стенке экранов, установка и приварка проволоки
к раме, кантовка бака рамой вниз и приварка
скоб к стенке; 25) контрольная сборка,
окраска пульверизатором или распылителем краски
внутри — нитроэмалью 624А, снаружи —
эмалью ХВ-133, контроль ОТК.
в) Поточные линии изготовления баков
малых размеров, расширителей и радиаторов
Значительная трудоемкость сборочных
работ требует особого внимания к их
рационализации, в частности широкого применения
сборочно-сварочных приспособлений, дающих
увеличение производительности груда и
повышение точности изготовления конструкций.
Сварочные работы являются трудоемкими,
поэтому 'необходимо широко внедрять новые
прогрессивные виды сварки. Важнейшим
мероприятием, обеспечивающим большое
повышение производительности труда, являются
комплексная механизация и автоматизация сбороч-
ьо-гварочных работ и создание
механизированных поточных и автоматических сварочных
линий при массовом производстве сварных
конструкций. На заводах с массовым и
крупносерийным производством, изготавливающих
трансформаторы небольшой мощности,
технологические прбцессы сварочного производства
выполняются на поточных линиях. Так, на
Минском электротехническом заводе,
изготавливающем трансформаторы I, II габаритов по
замкнутому циклу, имеется ряд поточных
линий: изготовления баков, охладителей, окраски
готовых изделий и др.
На участке раскроя и штамповки
поточная линия имеет следующие операции: 1)
резка необходимых заготовок; 2) вытяжка
крышки бака за один ход пресса специальным
штампом и пробивка всех отверстий в крышке;
3) гибка стенок бака на листогибочном
прессе; 4) гибка полурам на специальном
станке обкаткой по ролику вхолодную, сварка
полурам и пробивка всех отверстий в раме
штампом на прессе, оборудованном дганто-
графо>м; 5) штамповка и гибка всех мелких
деталей.
С участка штамповки детали подаются на
участок для сварки бака. На поточной линии
изготовления баков принята следующая
последовательность операций: 1) сборка бака из
двух штампованных боковин с их прихваткой
между собой ручной дуговой сваркой; 2)
автоматическая сварка продольных шзоз бака
под флюсом на универсальном сварочном
модернизированном полуавтомате (УСПМ).
Проволока подается механизмом дугового
шлангового полуавтомата модернизированного типа
ЦДШМ-500 с номинальным током 500А;
источником питания сварочной дуги служит
преобразователь сварочный типа ПС-500;
3) сварка кожуха бака с рамой производится
в специальном сборочном приспособлении для
сварки (СПР), кожух разжимается кулачками
до необходимых размеров, рама поджимается
к кожуху прижимами и прихватывается
ручной дуговой сваркой; 4) приварка рамы к
кожуху производится полуавтоматической
сваркой в среде углекислого газа полуавтоматом
для сварки в среде углекислого газа для
проволоки 01,6—2 мм типа А-537, свариваемый
узел вращается на специальном автомате для
180
обрезки днищ баков трансформаторов типа
АДОБ-300 мощностью 300 кВ • А (показан на
рис. 16-11); 5) сборка кожуха бака с трубами
(для серии ТСМА) производится вручную;
6) приварка труб (для серии ТСМА)
производится дуговой сваркой на постоянном токе,
предварительное испытание сварных швов
труб на герметичность производится методом
керосиновой пробы; 7) сборка кожуха бака
с дном производится вручную с применением
струбцин, прихватка осуществляется ручной
дуговой сваркой; 8) приварка дна
производится дуговым полуавтоматом с плавящимся
электродом и газовой защитой типа ПДПГ-500
(номинальный ток 500 А) полуавтоматической
сваркой в среде углекислого газа; 9) сборка,
прихватка и приварка арматуры производятся
сваркой в среде углекислого газа
полуавтоматом А-537 или А-547; 10) ребра для
трансформаторов серии ТМ-40 (рис. 16-1,6)
привариваются на многоэлектродной контактной
точечной машине типа МТМБ-10-75 G5 кВ»А).
Фиксация ребер относительно бака
производится кондуктором; режим работы машины
(после загрузки ребер) автоматический; ребра
привариваются точками; 11) рихтовка бака до
чертежных размеров, зачистка; 12) испытание
на герметичность производится сжатым
воздухом 5» 104 Па @,5 кгс/см2). Бак
заглушается специальной крышкой, швы промазываются
мылыным раствором.
Обнаруженные течи отмечаются мелом;
13) подварка течей ручной дуговой сваркой,
зачистка; 14) повторное испытание воздухом;
15) контрольные испытания сварных швов
погруженного в воду бака избыточным
давлением воздуха.
Расширитель представляет собой
горизонтальный цилиндр, устанавливаемый над
крышкой трансформатора, соединяемый
трубопроводом с баком. Корпус расширители состоит из
цилиндра, сваренного из стального листа (или
нескольких листов) толщиной 1,5—4 мм, и
двух плоских круговых стенок — днищ. Для
окраски изнутри расширитель имеет съемное
дно или люки. Снизу к расширителю
приваривается отстойник, в нижней части которого
имеется спускная пробка. Маслопровод,
соединяющий расширитель с баком, выполняют из
газопроводной трубы или трубы диаметром
51 Xl,75 мм, один конец которой вварен в
расширитель, а к другому приварен фланец для
присоединения к крышке. На одной плоской
стенке (дне) расширителя имеются два
отверстия для сообщения с маслоуказателем, на
другом дне—-отверстия для газового реле.
Расширитель прикрепляют к крышке бака
трансформатора; крепление разъемное,
болтовое.
Технологический процесс изготовления
расширителя состоит из пяти этапов:
изготовления цилиндра, изготовления дн:.щ, сборки и
сварки расширителя для испытания, окраски
и сушки расширителя. На заводах
крупносерийного производства расширители
изготовляют на поточной линии.
На Минском электротехническом заводе
[Л. 5] заготовки расширителя с выштампован-
ными отверстиями с участка штамповки
попадают на поточную линию изготовления мас-
лорасширителей со следующей
последовательностью операций: 1) вальцовка обечайки из
штампованной заготовки на четырехвалковых
вальцах; 2) сборка обечайки, прихватка
продольного стыка на контактной точечной
машине АТП-10; 3) сварка продольного шва
обечайки шовной контактной сваркой на
машине МПШ-160 (машина пневматическая
шовная, 150 кВ«А); 4) сборка обечаек с
днищем; донышко приваривается шовной
контактной сваркой на машине МПШ-200, винты под
крепление маслоуказателя привариваются
к донышку предварительно контактной
сваркой на машине МПТ-75 (машина точечная
с пневматическим прижимом, 75 кВ»А);
5) установка, приварка арматуры, крепление
кронштейнов производятся в специальных
приспособлениях, сварка в среде углекислого
газа полуавтоматом А-547; 6) испытание
сварных швов сжатым воздухом 2-Ю4 Па
@,2 кгс/см2). Подварка течей — сваркой в
среде углекислого газа; 7) приварка шпилек
крепления маслорасширителей к крышке
трансформатора контактной сваркой на машине
МПТ-200, в верхнем электроде предусмотрено
отерстие под шпильку, шпильки
привариваются в кондукторе, закрепленном на пантографе
машины, крышка фиксируется на кондукторе
по отверстиям, кондуктор фиксируется
ловителями в форме полуколец на нижнем
электроде машины; 8) окраска деталей и узлов;
готовые узлы и детали подаются на
окрасочный конвейер непрерывного действия, все
операции на конвейере, за исключением
покраски, производятся без участия рабочего;
детали завешиваются на специальных подвесках;
этим же конвейером окрашенные детали и
узлы подаются на сборочный конвейер.
Трубчатые радиаторы (рис. 16-12)
изготавливают обычно на поточных линиях,
оборудованных рольгангами, кантователями,
специальными приспособлениями для установки
труб в стенки коллектора и их обварки, для
сборки и сварки частей радиатора, проверки
сварных швов йа маслоплотность и пр.
На заготовительном участке концы труб
изгибают на трубозагибочных станках, в
боковых стенках коллектора штампуют отвер-
181
Рис. 16-12. Сборка трубчатых радиаторов.
1 — рама кантователя, 2 — стенка коллектора; 3 — направляющие штыри; 4 — изогнутые трубы; 5 — рольганг;
6 — привод кантователя.
стия под трубы. Все заготовки подают к
началу поточной линии. В начале линии
находится кантователь с приспособлениями для
сборки половины радиатора — секции
(рис. 16-12); закрепив две стенки коллектора,
как показано на рисунке, вставляют трубы 4
в отверстия стенок 2 (или коробок) с
применением направляющих штырей 3 для
выравнивания расстояний между трубами. Каждую
трубу прихватывают к стенке коллектора
(изнутри) в двух точках. Повернув кантователь /
в горизонтальное положение, устанавливают
секцию на рольганг 5 и приваривают (ручная
сварка) изнутри трубы к стенкам. Места
сварки зачищают, продувают трубы и проверяют
сварные швы на плотность. Для этого
наливают керосин на стенку коллектора вокруг
оснований труб; спустя 20—25 мин половину
радиатора переворачивают, смотрят, не проник
ли керосин сквозь сварку; неплотности
заваривают. После этого производят полностью
сборку радиатора, для чего прихватывают
боковые стенки коллектора, устанавливают две
секции одна на другую и сваривают их
полуавтоматом в среде углекислого газа. К
собранному радиатору приваривают патрубки, скобы
и пластины, устанавливаемые по шаблону.
После зачистки швов проверяют плотность
сварки мыльной водой: внутрь радиатора
подается воздух под избыточным давлением
@,7—1,0 кгс/см2), снаружи швы промазывают
мыльным раствором.
Готовый радиатор испытывают на
герметичность в ванне с водой. Внутри радиатора
(заглушённого) создают избыточное давление
воздуха; в хместах неплотностей на
поверхность воды выходят пузырьки воздуха.
Произведя подвалку неплотностей,
устанавливают резиновые прокладки, к патрубкам
радиатора «пр'иболчивают заглушки «на .все
болты и готовят радиатор к окраске
(обдувают сжатым воздухом, протирают).
Окрашивают радиатор в специальной камере эмалью
ХВ-125 и запекают на подвесном конвейере
в сушильной печи.
Изготовление прямотрубных радиаторов
существенно отличается от описанного выше.
Прямотрубные радиаторы представляют собой
жесткую металлоконструкцию, состоящую из
набора труб 032 мм, коллектора и коробки.
При изготовлении прямотрубных радиаторов
особое внимание должно быть обращено на
тщательность испытания на маслоплотность
сварных швов секций радиаторов, так как
конструкция радиаторов не позволяет производить
устранение течи в собранном виде. Кроме того,
окраска секций прямотрубного радиатора
производится до его сборки и сварки, поэтому
должны быть приняты меры
предосторожности, исключающие повреждение окрашенных
поверхностей. Вся сварка радиатора и
выполнение прихваток на сварочных работах
должны производиться только в среде углекислого
газа по соответствующим режимам;
применение ручной сварки запрещается. При сварке
в углекислом газе увеличивается опасность
поражения сварщика и окружающих световым
облучением. Поэтому на рабочих местах
необходимо иметь передвижные ширмы и
ограждения. Щиток или маска сварщика должны быть
всегда в исправном состоянии.
Новый способ изготовления радиаторов
отличается от известных тем, что для
упрощения сборки труб под сварку отверстия в кол-
182
лекторе имеют меньший размер от
внутреннего диаметра привариваемых труб, а для
получения требуемого проходного сечения труб
отверстия в коллекторе после контактной
Т-образной сварки прошивают с отгибкой кромок
внутрь трубы [Л. 5]. Для повышения
производительности все трубы привариваются к
коллекторам одновременно.
Для мощных силовых трансформаторов
широко применяется воздушно-масляное
охлаждение с принудительной циркуляцией
масла— система «ДЦ» (см. рис. 23-3).
Охладитель состоит из нескольких рядов оребренных
труб, вваренных в трубные решетки и
образующих секцию, смонтированную в жесткой
раме. К открытым концам секции крепятся
коробки с внутренними перегородками,
являющиеся коллекторами. Охладитель
навешивается на бак трансформатора или на колонку и
посредством задвижек или плоских кранов
соединяется с насосом и баком.
Для мощных трансформаторов
применяется, например, охладитель, выполненный из
алюминиевых труб размером 32Х6АД1 по
ГОСТ 1947-56 с накатным оребрением.
Накатка труб производится на специальном
станке в холодном состоянии. Технологический
процесс изготовления основных узлов
охладителя системы «ДЦ» состоит из следующих
основных технологических операций.
г) Сборка и сварка секции охладителя
1. Устанавливают и приболчивают решетку
к раме секции, после чего закрепляют узел
в сборочном стеллаже в положении решеткой
вниз.
2. Вставляют в отверстия решетки первый
ряд труб и закрепляют их полосами и винтами,
затем второй, третий и все последующие ряды
труб.
3. Устанавливают секцию в яму для
сварки. Укладывают на раму фланец, кладут
решетку на трубы и совмещают отверстия
решетки с отверстиями труб (с помощью оправки),
поджимают трубную решетку к фланцу и
уголкам рамы.
4. Приваривают аргоно-дуговой сваркой
трубы к решетке, предварительно зачистив
свариваемые места до металлического блеска.
•Сварку производят от середины к краям
решетки в шахматном порядке.
5. Перекантовав секцию на 180°,
приваривают аргоно-дуговой сваркой торцы труб
к решетке.
6. Сняв технологические болты, крепящие
решетку к фланцам, укладывают секцию на
тележку испытательной установки. Очищают
концы каждой из труб от стружки и брызг
металла и заглушают отверстия.
Рис. 16-13. Ярмовые балки.
а— корытообразная сварная для трансформаторов III—IV
габаритов, б — сварная с ребрами жесткости для трансформаторов
IV—VI габаритов.
7. Поместив секцию в горизонтальном
положении в испытательную камеру, производят
испытание сжатым воздухом с избыточным
давлением 2« 105 Па B кгс/см2).
8. Испытанную давлением секцию
укладывают на сборочный стеллаж.
д) Сборка охлаждающих устройств
1. К сборочному стеллажу подают
комплект деталей и узлов, входящих в
охлаждающее устройство; устанавливают на
кронштейны испытанную секцию и тщательно очищают
внутренние поверхности каждой из труб
стальным ершом. Проверив трубные решетки и
внутренние поверхности решетки, продувают
секцию сжатым воздухом, сболчивают ее с
коробками и заглушают под испытание.
2. Секцию погружают в ванну с водой к
испытывают сжатым воздухом с избыточным
давлением @,2—0,3) • 105Па @,2—0,3 кгс/см2).
3. На испытанную секцию устанавливают
вентилятор и прихватывают обечайку
вентилятора к раме полуавтоматической сваркой.
4. Зачистив охлаждающее устройство от
шлака и брызг металла, испытывают
охладитель на вибрацию при одновременной работе
двух вентиляторов, для чего его
устанавливают на кронштейны несущей рамы и
технологическую подставку с установленными наверху
вентиляторами.
5. После успешных испытаний
подготавливают поверхность охлаждающего устройства
183
под окраску и окрашивают с помощью
пульверизатора эмалью АФ-133.
Подробнее об охлаждающих устройствах
можно узнать в [Л. 37].
е) Изготовление ярмовых балок
Ярмовые балки имеют разную конструкцию
(рис. 16-13), но все конструкции имеют одно
назначение и к ним предъявляют одинаковые
требования: балки и связанные с ними части
должны без повреждений выдерживать
усилия, возникающие при коротком замыкании
трансформатора, при подъеме не должно быть
остаточных деформаций, балки должны быть
достаточно жесткими, чтобы обеспечивать
прессовку ярм магнитопровода и осевую
прессовку обмоток.
Ярмовые балки небольших
трансформаторов имеют корытообразное поперечное селение
в виде ь\веллера (трансформаторы I—III
габаритов) либо сварные конструкции из
листовой стали (рис. 16-13.а). В новых сериях
трансформаторов Т— 11 габаритов ярмовые
балки выполнены из угольника с
приваренными к нему консольными подпорками.
Изготавливают ярмовые балки трансформаторов
небольшой мощности на поточных линиях.
В мощных силовых трансформаторах
конструкция ярмовых балок сложная
(рис. 16-13,6) с большим числом ребер
жесткости и сложной конфигурацией полок. Сборку
и сварку таких ярмовых балок производят на
специальных сборочных стеллажах, широко
применяя шаблоны и кондукторы. Сварка —
полуавтоматическая под слоем флюса или
в среде С02, прихватки выполняются вручную.
Изготовление ярмовых балок
трансформаторов средней мощности производят в
следующей последовательности: 1) заготовка стенки,
ребер, пластин и полос с последующей
проверкой качества реза, неплоскостности деталей,
габаритных размеров; 2) установка стенки на
сборочный стеллаж, разметка и прихватка
ребер жесткости; 3) поворот стенки на 90°;
установка и прихватка верхней полки и пластины
под брусья; 4) кантовка на 180°, установка ч
прихватка нижней полки; 5) поворот на 90°,
установка и прихватка косынок; 6) кантовка
на 180°, установка и прихватка подъемных
крюков. Приваривают крюки сварщики
высокой квалификации. Сварка выполняется
качественными с толстой обмазкой электродами по
указанным режимам сварки. Обязательно
ставят клеймо в месте приварки подъемных
крюков; 7) сварка ярмовой балки
(полуавтоматическая); 8) разметка под сверловку; 9)
сверловка отверстий на сверлильном станке;
10) зачистка сварных швов; притупление
острых кромок; 11) подготовка к окраске и
окраска; 12) контроль ОТК.
В процессе изготовления ярмовых балок
производится текущий контроль: наблюдете
за выполнением технологического ппоцесса,
измерения основных параметров и катетов
сварных швов швометром в процессе сварки.
В готовой ярмовой балке проверяют
привязку различных узлов и деталей, входящих
в балку; качество сварных швов; чистоту
обработки острых кромок; место клеймения;
привязку отверстий в деталях балки,
перпендикулярность полок балки относительно стенок;
прогиб ярмовой балки по стенке и полкам.
16-4. ПРОВЕРКА БАКОВ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ ТЕЧИ.
ОКРАСКА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
а) Проверка на герметичность
Ответственное назначение сварных
конструкций, трудность обнаружения внутренних
дефектов путем осмотра, затруднения в
устранении дефектов сварки вызывают потребность
контроля на всех этапах производства
сварных конструкций трансформаторов.
При поступлении материалов на завод
/должен производиться контроль их качества.
На заготовительном участке должен быть
контроль заготовок деталей и сборки под
сварку. В процессе сварки необходимо
контролировать процесс сварки.
Баки трансформаторов и другие сварные
конструкции необходимо подвергать контролю
плотности сварных соединений.
Широко применяются методы определения
плотности швов с помощью смачивающих
жидкостей, сжатого воздуха и вакуума. Эти
способы могут являться самостоятельными
методами контроля или служить дополнениями
к другим.
Наиболее простым испытанием плотности
сварных швов является испытание с помощью
вакуум-камеры. Испытываемый сварной шов-
после очистки от шлака смачивают мыльным
раствором. Устанавливают вакуум-камеру, как
показано на рис. 16-14,а, включают вакуум-
насос и по образованию мыльных пузырей
или пены определяют место течи. Отключив
вакуум-насос, снимают камеру, место дефекта
вначале подмечают мелом, а затем
подваривают. После подварки швы зачищают и
повторно испытывают.
Одним из основных видов испытания
сварных узлов являются пневматические
испытания сварных швов сжатым воздухом с
избыточным давлением @,2—0,5) • 105 Па @,2—
0,5 кгс/см2), создаваемым внутри испытывае-
184
мого узла. Эти испытания производят после
контроля всех сварных швов внешним
осмотром. Перед началом пневматических
испытаний швы, стыки, поверхности, подлежащие
испытанию, смачивают водным раствором
эмульгатора из мыла. Течи, обнаруженные по
появляющимся в этих местах пузырькам
мыльной воды, отмечают мелом, снимают давление,
после чего подваривают дефектные места и
повторно испытывают до полного устранения
течей.
Для проведения испытания бака по
описанному способу испытываемый бак закрывают
крышкой с уплотненной прокладкой, все
остальные отверстия закрывают заглушками
с прокладками, устанавливают и затягивают
все болты. Бак подсоединяют по следующей
схеме: воздушная магистраль — лневмогидрав-
лический редукционный предохранительный
клапан — испытываемый бак. Пневмогидрав-
лический редукционный предохранительный
клапан предназначен для понижения давления
воздуха, поступающего из воздушной
магистрали в испытываемую емкость, с 6-Ю5 до
0,5 *105 Па (с 6 до 0,5 кгс/см2), а также для
защиты испытываемой емкости при
пневматическом испытании от повышения давления
против установленного.
При испытании баков трансформаторов III,
IV габаритов заглушённый испытываемый бак
укладывают на испытательной площадке на
сторону НН или ВН так, чтобы крышка или
съемное дно располагались к стенке. Место
испытания огораживают гибкой связью и
устанавливают ограждающие знаки. После
выявления дефектов с одной стороны бак
поворачивают на другую сторону и аналогично
описанному проверяют вторую сторону. Если
нет течей, бак разглушают и передают на
следующую технологическую операцию.
Трубчатые баки испытывают либо в
испытательном баке, в который подают сжатый
воздух, либо проводят испытание в ванне с
водой, погружая в нее бак с избыточным
давлением воздуха. Для испытания по первому
способу испытываемый бак 1 с технологической
крышкой 3 устанавливают в испытательный
бак 5, как показано на рис. 16-14,6,
совмещают отверстия крышки и рамы бака, уплотняют
и закрепляют на все откидные болты 6.
Подсоединение трубчатого бака для испытания
выполняют по схеме: воздушная магистраль—
испытательная яма — пневмогидравлический
редукционный предохранительный клапан. Бак
испытывают при избыточном давлении в яме
@,45—0,5) • 105 Па @,45—0,5 кгс /см2),
смачивая все сварные швы мыльным раствором.
Сняв давление в испытательном баке,
подваривают дефектные места и повторно испытывают
J
2Н
Ф Ф Ф Ф -0-?~^
ч^1 Ф ф ф -ф ф|
эль Лб
7777777777777^777777777777^77777777^77777У777777777777Гд
в)
Рис. 16-14. Испытания на герметичность.
а — испытание вакуум-камерой. / — сварной шов; 2 — корпус
камеры (металлический); 3 — смотровое окно (оргстекло), 4 —
ручка; 5 — подсоединение к вакуум-насосу, 6 — уплотнение
(вакуумная резина); б — испытание трубчатого бака в
испытательном баке с избыточным давлением. / — испытываемый бак; 2 —
уплотнение; 3 — технологическая крышка; 4 — подача сжатого
воздуха; 5 — испытательный бак; 6 — болт крепления 7 — кран
выпуска сжатого воздуха; в — испытания радиатора в баке
с водой: 1 — ванна; 2 — радиатор; 3 — механизм загрузки; 4 —
подвод сжатого воздуха; 5, 6 — кран заливки и слива воды.
бак. После устранения дефектов снимают
давление в баке, разболчивают технологическую
крышку по контуру бака. Вынимают
испытываемый бак вместе с крышкой, разболчивают
раму бака, снимают технологическую крышку,
185
а бак передают на последующую
технологическую операцию.
К таким испытаниям допускают лишь
сварщиков, имеющих право работы в
полузакрытых сосудах. При испытании необходимо
пользоваться диэлектрическим ковриком и
работать в резиновых галошах.
Расширитель, выхлопные трубы, фильтры
испытывают аналогично избыточным
давлением 0,2 • 105 Па @,2 кгс/см2); радиаторы —
1 • 105 Па A кгс/см2); охладители системы
«ДЦ» — 2-105 Па B кгс/см2). При испытаниях
воздухом под давлением необходимо особенно
строго соблюдать правила техники
безопасности, контролировать работу манометров и
предохранительных клапанов.
На рис. 16-14,в показано испытание на
плотность сварного трубчатого радиатора
в ванне с водой. В ванну 1 опускают
уплотненный (заглушённый) радиатор 2, внутри
которого создается избыточное давление воздуха.
Течи обнаруживаются по выходу пузырьков
воздуха на поверхность воды.
Простым и эффективным методом является
испытание плотности швов керосином.
Проверяемые сварные швы с наружной стороны бака
обмазываются разведенным в воде мелом и
просушиваются, с внутренней стороны швы
обильно смачиваются керосином. Если через
20—30 мин и больше (в зависимости от
толщины места сварки) на закрашенной мелом
поверхности не будет обнаружено темных
жирных иятен, швы считаются выдержавшими
испытание.
В местах протекания керосина, воды,
воздуха устранение дефектов шва производится
путем вырубания металла и последующей
заварки. Выполнение заварки дефектных мест
в баке, находящемся под давлением, не
допускается. Зачеканка дефектных мест также не
допускается.
б) Испытание баков на механическую
прочность
В соответствии с требованиями ГОСТ
11677-65 все баки трансформаторов должны
подвергаться типовым испытаниям на
механическую прочность при избыточном давлении
более 0,5- 105 Па @,5 кгс/см2), а баки
трансформаторов мощностью от 1000 кВ-А и более
также при вакууме с остаточным давлением
380 мм рт. ст. Эти испытания проводятся для
определения запасов прочности, необходимых
для нормальной работы трансформаторов
[Л. 35].
Объем и методы испытания баков
устанавливаются предприятием-изготовителем. По
имеющейся практике установлена
целесообразность измерения при этих испытаниях прогибов
отдельных точек и механических напряжений
в местах, где предполагаются наибольшие
напряжения. Точки, в которых производятся
измерения, должны задаваться конструктором на
основании расчетов, определяющих наиболее
слабые места. Измерение прогибов
производится линейкой от струны, а механических
напряжений — тензометрами.
Для получения надежных результатов
измерений бак должен быть надежно
загерметизирован, все заглушки люков и патрубков,
крышка и пр. должны быть привернуты всеми
болтами, предусмотренными конструкцией
бака. К баку должен быть подключен
воздухопровод для создания нагрузки внутри бака
(избыточное давление или вакуум).
Персонал, проводящий испытание, должен
пройти специальное обучение и инструктаж.
Посторонние лица не должны находиться
вблизи бака во время испытания.
в) Окраска сварных конструкций
Последними операциями изготовления
сварных узлов трансформатора являются их
окраска и сушка.
На внутренние и наружные поверхности
баков, крышек, радиаторов, расширителей,
других узлов и деталей силовых масляных
трансформаторов наносится лакокрасочное
покрытие. Внутренние поверхности окрашивают
нитроэмалью № 624 или 624с (ГОСТ 7462-53),
наружные —эмалью ПФ-133 (ГОСТ 926-63).
Поверхности, на которые наносятся
лакокрасочные покрытия, должны быть чистыми,
поэтому перед нанесением покрытия
выполняют подготовительные операции: зачищают швы
от брызг металла, очищают все окрашиваемые
поверхности от ржавчины и окалины, обдувают
сухим сжатым воздухом и производят
обезжиривание.
В зависимости от назначения и
конструкции узла или деталей их окраску выполняют
по-разному: для узлов и деталей,
находящихся внутри бака (консолей, гаек, шпилек, шайб
и пр.), применяют однослойную окраску
(грунтовку); для основных сварных узлов
трансформатора (баков, крышек, радиаторов и пр.) —
двухслойную окраску (грунтовка и окраска);
окраску со шпаклевкой (грунтовка, шпаклевка,
шлифовка, окраска) применяют для получения
улучшенного покрытия.
В зависимости от объема производства,
размеров, назначения конструкции деталей и
узлов, а также вида покрытия применяются
следующие способы нанесения покрытия:
1. Окраска обливанием. При окраске
обливанием вязкость эмали ПФ-133 по ВЗ-4 при
температуре 18—20 °С должна быть 20—24 с;
вязкость нитроэмали № 624а или 624с—18—19с.
186
i
Рис. 16—15. Окраска на конвейерах.
а — схема конвейера окраски узлов и деталей
трансформаторов: 1,6 — камеры мойки; 2 — агрегат обезжиривания; 3 —
промывочная камера; 4 — агрегат фосфатирования; 5 —
агрегат струйного фосфатирования; 7, И — сушильные камеры;
S — двухпозиционная окрасочная камера; 9 —
терморадиационная печь; 10, 12 — окрасочные камеры; б — поточная
конвейерная линия окраски радиаторов: / — подвесной
конвейер; 2 — ванна для обезжиривания; 3 — ванна для
грунтовки; 4, 8 — сушильные камеры; 5 — ванна для окраски; 6 —
разгрузочное устройство; 7 — укладочные стеллажи.
м
tor
ВВ-
7 6 5
IDtXZ]
12 Подача окрашен-
Вных деталей
-* -
зв
Завешидание
деталей
Загрузка
Это наиболее производительный, удобный и
дешевый способ. Погружая узел в ванну с
красящим составом, производят окраску его
поверхности, после чего выдерживают
окрашенное изделие над ванной до прекращения стека-
ния излишка эмали.
2. Окраска распылителем. Вязкость эмали
для краскораспылителей должна быть
меньшей, чем для обливания. Для нитроэмали
№ 624а ее принимают 25—30 с, для эмали
ПФ-133 — 29—33 с.
При этом способе работы лакокрасное
покрытие наносится на поверхность
окрашиваемых деталей в виде тончайших частичек,
распыляемых под действием сжатого воздуха.
Этим способом можно нанести слой покрытия
любой необходимой толщины.
Нанесение покрытия производится
посредством краскораспылителя, имеющего вид
«пистолета». При этом до 50% лакокрасочного
материала не попадает на окрашиваемые
детали и пропадает. Для обеспечения здоровых
условий труда и пожаробезопасности окраску
производят в камерах (кабинах), снабженных
вытяжной вентиляцией.
3. Окраска кистью. Применение этого
способа целесообразно в единичном производстве.
В серийном производстве он используется
редко: для нанесения надписей и окраски
труднодоступных мест, а также шпилек, гаек, шайб
и других деталей.
После окраски детали и узлы подвергаются
сушке. При быстросохнущих лакокрасочных
покрытиях нет необходимости применять
искусственные методы сушки. Для удаления
вредных паров растворителя окрашенные узлы
помещают в камеры, снабженные
вентиляционными устройствами. Длительность сушки
поверхностей, окрашенных нитроэмалью 624с,
составляет 4—3 ч, эмалью ПФ-133—24 ч.
При конвекционной сушке нагретым
воздухом или терморадиационной сушке (сушке
инфракрасными лучами) время сушки
сокращается до 20—30 мин для нитроэмали 624с и до
187
2—3 ч для ПФ-133, если сушку проводить при
50—60 °С.
При нанесении лакокрасочных покрытий
еще широко применяется ручной труд, и его
необходимо механизировать и
автоматизировать и тем самым повысить
производительность, облегчить и улучшить
санитарно-гигиенические условия труда и повысить качество
покрытий.
На Минском электротехническом заводе
окраска готовых узлов и деталей производится
на окрасочном конвейере [Л. 5]. Конвейер
непрерывного действия, скорость регулируется от
0,4 до 0,92 м/мин. Рабочая скорость 0,6 м/мин.
Детали завешиваются на специальных
подвесках на конвейер (рис. 16-15,а), где
последовательно проходят: 1) предварительную мойку
(струйным методом) водой с добавкой
эмульгатора ОП (в камере изделие находится
3 мин); 2) струйное обезжиривание в растворе
тринатриифосфата, кальцинированной соды и
эмульгатора ОП-7 или ОП-10 (время
нахождения в агрегате обезжиривания 8 мин);
3) струйную промывку водой (втечение6 мин);
4) фосфатирование окунанием в раствор
азотнокислого цинка, монофосфата цинка,
фосфорной кислоты, азотной кислоты. Изделие
находится я растворе 15 мин и покрывается
плотной фосфатной пленкой, заменяющей грунт.
Для лучшего покрытия фосфатной пленкой
внутренней части бака в камере производится
струйное фосфатирование из форсунок (в
течение 8 мин): 5) струйную промывку водой
(в течение 5 мин); 6) сушку в
терморадиационной печи инфракрасными лучами при 110—
120°С в течение 5 мин; 7) окраску изделий
краскораспылителем КР-045 эмалью ПФ-115;
8) сушку в терморадиационной печи при 130—
140°С в течение 15 мин; 9) нанесение
необходимых надписей и знаков нитроэмалью по
трафарету.
Все операции на конвейере, за исключением
покраски, производятся без участия человека.
На рис. 16—15,6 показана поточная
конвейерная линия окраски радиаторов, широко
распространенная на трансформаторных заводах.
16-5. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ
И МЕХАНИЗАЦИЯ СВАРОЧНОГО
ПРОИЗВОДСТВА. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
а) Организация работ
Особенностью металлоконструкций
трансформаторов является то, что большинство сварных соединений
должно быть прочно-плотными, выполненными встык,
втавр, внахлест. Все шзы должны быть доступны для
проверки и по'дварки. Сварочное производство на
трансформаторных заводах характеризуется тем, что оно
обслуживает как серийный выпуск трансформаторов
небольшой мощности, так и индивидуальный и
мелкосерийный выпуск мощных трансформаторов.
Трансформаторы имеют сложную
металлоконструкцию с большой номенклатурой деталей и форм, что
накладывает своеобразный отпечаток на все сварочное
производство, поэтому ручной труд составляет 45—65%.
Помимо внедрения новых прогрессивных видов
сварки, важнейшей задачей совершенствования
производства сварных конструкций трансформаторов
является механизация, автоматизация и организация поточных
механизированных линий. В первую очередь необходимо
механизировать ручные трудоемкие работы. Далее
следует автоматизировать регулирование процессов
сварки для получения высококачественного сварного
соединения, не требующего контроля качества.
Следует шире использовать измерительные приборы,
датчики сварочного тока, современные программные и
кибернетические самонастраивающиеся системы
управления, выбирающие оптимальный режим сварки. При
механизации процессов сварки необходимо
предусматривать приспособления для сборки, укладки,
перемещения и поворота изделий с целью расположения
свариваемых швов в удобных для сварки положениях, в том
числе манипуляторы и кантователи (см. рис. 16-6),
подъемно-транспортные устройства: приводные тележки,
тельферы, консольные и мостовые краны, кран-балки
и др.
Серийное и мелкосерийное производство силовых
трансформаторов в ряде случаев затрудняет применение
высокопроизводительных процессов и оборудования,
а также осуществление механизации и автоматизации.
Поточные механизированные линии целесообразно
организовать при большом количестве не только
одинаковых, но также и близких по размеру сварных
конструкций, когда можно применить метод групповой
технологии. В настоящее время на ряде заводов
серийного производства трансформаторов успешно работают
поточные линии изготовления баков, охладителей, ярмо-
вых балок. Широко распространены поточные
механизированные и автоматизированные линии окраски баков
и других сварных конструкций.
б) Техника безопасности при сварке и резке
В социалистическом обществе забота о здоровье
трудящихся и создании безопасных условий труда на
производстве является одной из главных задач.
Советские законы о труде и технике безопасности — самые
передовые в мире, они обеспечивают максимальную
охрану здоровья трудящихся и определяют безопасные
условия труда. Ответственность за обеспечение
безопасных условий работы с соблюдением действующих норм
по технике безопасности несет администрация
предприятия.
Производство сварных стальных конструкций
требует точного выполнения правил техники безопасности,
охраны труда и промышленной санитарии. Помимо
соблюдения общих для машиностроительного
производства правил, необходимо помнить о вредности и
опасности, связанных с выполнением сварочных работ.
Электрическая дуга является источником излучений
с различной длиной волны — видимых световых, ультра-,
фиолетовых и инфракрасных, которые вредно действуют
на зрение. Кроме того, при дуговой сварке и особенно
при контактной сварке образуются брызги
расплавленного металла. Поэтому необходимо применение щитков,
шлемов-масок с густоокрашенными специальными
стеклами, через которые сварщик наблюдает за процессом
сварки. Кроме того, необходимы рукавицы и
специальная производственная одежда из плотных материалов.
Необходимо ограждать сварочные посты щитами,
занавесами, перегородками и др. Как при дуговой
сварке, так и при контактной и других видах сварки
выделяются газы и дым. Поэтому рабочие места сварщиков
188
Рис, 16-16. Последствия повреждения первичной
обмотки трансформатора контактной машины.
а — машина заземлена; б — машина не заземлена.
и резчиков необходимо оборудовать вытяжными
зонтами, колпаками, отсосами, а все помещение — общей
усиленной вентиляцией.
По характеру работы сварщик не должен касаться
токоведущих частей. Особенно опасна работа внутри
баков, резервуаров, в сырых помещениях, на открытом
воздухе в сырую погоду. Поэтому необходимо строго
соблюдать требования и правила электробезопасности,
надежно заземлять корпуса сварочных машин и
аппаратов, следить за исправностью электросварочного
оборудования и изоляции всех его частей. Повреждение
изоляции может привести к поражению током, как
показано на рис. 16-16. В опасных случаях необходимо
применять для сварщика деревянные подмостки,
резиновые коврики и другие приспособления, усиливающие
изоляцию тела сварщика от земли.
При изготовлении сварных конструкций с
применением стали, содержащей марганец, следует помнить,
что газовая резка этой стали может производиться
только на открытой эстакаде с применением обдува
зоны резки воздухом для удаления пыли и окислов
марганца в сторону от резчика. При сварке или резке
внутри бака рабочие должны пользоваться
респираторами с активной подачей воздуха в лицевую часть.
При сварке в среде углекислого газа усиливается
опасность поражения сварщика и окружающих
световым излучением. Поэтому на рабочих местах
необходимо иметь передвижные ширмы и ограждения. Для
защиты глаз от лучей пламени применяют очки со
светофильтрами, стекла Г-1 или Г-Зв. В обращении с
баллонами газа необходимо соблюдать особую
осторожность. Нельзя допускать, чтобы баллоны падали,
нагревались, хранились со снятым предохранительным
колпаком, так как это может привести к взрыву баллонов.
При сварке можно применять только редукторы
с исправными манометрами. С горелкой и резаком
необходимо обращаться осторожно, предохраняя их от
повреждений и загрязнений, следить за плотностью всех
соединений горелки. Запрещается производить
сварочные работы в непосредственной близости от огнеопасных
и легковоспламеняющихся материалов.
К выполнению сварочных работ допускаются только
рабочие, сдавшие техминимум по правилам техники
безопасности.
Контрольные вопросы
1. Какие основные технологические операции
применяют при изготовлении заготовок для баков и других
металлоконструкций трансформатора?
2. Из каких этапов состоит технологический процесс
изготовления металлоконструкций трансформатора?
3. Какие методы контроля применяют при сварочно-
сборочных работах в процессе изготовления
металлоконструкций?
4. Каковы характерные особенности изготовления
баков для крупных трансформаторов?
5. Каковы характерные особенности изготовления
трубчатых баков?
6. В каких случаях применяют поточный метод,
его преимущества при изготовлении
металлоконструкций трансформатора?
7. Какие методы испытаний сварных швов на
герметичность применяют при изготовлении баков и
охладителей?
8. Какие меры безопасности должны быть приняты
при испытании сварных швов на герметичность?
9. Опишите методику и перечислите правила
техники безопасности при испытании баков на
механическую прочность.
10. Из каких операций состоит технологический
процесс окраски металлоконструкций?
11. Какие мероприятия по технике безопасности
должны быть приняты при ср\^тизации заготовительно-
сварочного производства?
ЧАСТЬ СЕДЬМАЯ
СБОРКА И ИСПЫТАНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
ГЛАВА СЕМНАДЦАТАЯ
ПЕРВАЯ СБОРКА (МОНТАЖ ОБМОТОК И ИЗОЛЯЦИИ)
17-1. ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ И ДЕТАЛИ,
ПОСТУПАЮЩИЕ НА СБОРКУ. ТИПОВАЯ
СХЕМА СБОРКИ
Производственный цикл изготовления
трансформатора завершается процессом
сборки. В сборочный цех (или участок) поступают
заранее изготовленные узлы трансформаторов
из других производственных участков (цехов):
магнитопроводов, обмоточно-изоляционного,
сварочного, аппаратного и др.
Основными узлами, поступающими на
сборку, являются полностью собранный магнито-
провод; обмотки (в комплекте на
трансформатор); детали и узлы изоляции; детали и узлы
отводов; переключающие устройства;
трансформаторы тока, бак, расширитель, вводы.
Рис. 17-1. Магнитопровод в механизированных стеллажах.
/ — механизированные стеллажи; 2 — магнитопровод после расшихтовки; 3 —
переносный стеллаж, 4— сталь верхнего ярма; 5 — ремни для стягивания стержня;
€ — подъемная площадка.
Процесс сборки трансформаторов
включает большое количество самых разнообразных
производственных операций, включая сушку,
заливку трансформаторным маслом,
промежуточные и окончательные (контрольные)
испытания трансформаторов [Л. 22].
Учитывая многообразие производственных
операций, составляющих технологический цикл
сборки трансформаторов, весь процесс сборки
принято подразделять на ряд основных этапов:
1) первая сборка; 2) вторая сборка; 3) сушка;
4) третья сборка; 5) испытание; 6) демонтаж
и погрузка.
Производственный цикл сборки начинается
в одном конце цеха и заканчивается
демонтажем и отгрузкой готовой продукции в другом.
Сборка трансформаторов производится на
рабочих 'местах, предназначенных
для выполнения определенных
сборочных операций.
Особенности сборочных работ
обусловливают специальные требования
к организации и оборудованию
рабочих мест для выполнения
операций по сборке трансформа-
тц тора. Для удобства сборки маг-
щ нитопроводы трансформаторов
мощностью до 100 !кВ -А
устанавливают на подставки высотой
600 мм, мощностью 160—
400 кВ • А — на подставки
высотой 350 мм, большей мощности—
на специальные ровные
площадки из стендовых плит. Сборочные
площадки трансформаторов IV—
VI габаритов для удобства
оборудованы передвижными
механизированными стеллажами (рис.
17-1).
Первая сборка
трансформатора заключается в монтаже
обмоток и изоляции на магнитопрово-
де. Она включает снятие верхних
190
ярмовых балок и раснгихтовку верхнего ярма
магнитопровода, укладку нижней изоляции,
насадку на стержни всех обмоток и установку
изоляционных деталей между обмотками,
укладку верхней изоляции, зашихтовку и
прессовку верхнего ярма, осевую прессовку
обмоток и первое предварительное испытание. Эти
технологические операции характерны для
всех типов силовых и многих типов
специальных трансформаторов и различаются в
основном трудоемкостью и длительностью
технологического процесса в зависимости от габаритов
и сложности тех или иных узлов и деталей.
Поэтому рассмотрим типовые технологические
процессы на сборке трансформатора.
17-2. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ.
РАСПРЕССОВКА И РАСШИХТОВКА
ВЕРХНЕГО ЯРМА МАГНИТОПРОВОДА
Полностью собранный и испытанный
магнитопровод устанавливают на сборочной
площадке, настраивают на необходимую высоту
механизированные стеллажи и, если это
необходимо, устанавливают специальные
приспособления против взаимного смещения стержней и
боковых ярм (рис. 17-2).
С помощью крана и строп стропят верхние
ярмовые балки, а затем торцевым ключом или
гайковертом ослабляют гайки полубандажей и
горизонтальных прессующих шпилек 3. Для
предохранения от «завала» верхней части
стержня и выпадания крайних позиций сверху
ярма устанавливают скобы 8, располагая их
в шахматном порядке между пластинами ярма,
как показано на рис. 17-3. С полубандажей и
шпилек отворачивают и снимают гайки,
шайбы, втулки. Снимают детали замкового
устройства 4. В торцевые отверстия верхних
ярмовых балок 2 устанавливают распорные
технологические шпильки. Верхние ярмовые
балки разводят на величину, при которой
замковые пластины ярмовых балок выйдут из
зацепления с вертикальными пластинами 6
стержней, удаляют распорные ступенчатые
(деревянные) брусья 4, изоляцию 5 ярмовых
балок от активной стали и затем снимают
ярмовые балки.
В случае.распрессовки верхнего ярма,
стянутого стяжными шпильками (рис. 17-3,6),
проходящими сквозь отверстия в активной
стали, характер операций аналогичен описанному,
только операция по распрессовке начинается
с ослабления и удаления стяжных шпилек,
деталей изоляции стяжных шпилек, а изоляцию
ярмовых балок привязывают киперной лентой
к ярмовым балкам и удаляют совместно с
ними. При наличии других деталей или узлов
поступают в соответствии-е-указаниями техно-
шГ
U—/
'—1
„
1
Рис. 17-2. Возможные смещения стержней
магнитопровода.
а — смещение крайних стержней от среднего; б —
смещение к среднему стержню.
логической карты. Все снятые узлы и детали
комплектуют и укладывают на стеллажи.
Расшихтовку верхнего ярма
магнитопровода производят вручную. При расшихтовке
очень важно сохранить тот порядок
чередования пластин, в котором они были заложены
в ярмо при сборке магнитопровода, и не
повредить изоляцию пластин. Расшихтовку
производят с двух сторон магнитопровода,
постепенно снимая П- и Г-образные скобы,
стягивающие ярмо. Начиная с крайних пакетов,
одновременно вынимают по две-три позиции из
ярма в зависимости от того, как был собран
магнитопровод, и укладывают на специальные
подготовленные стеллажи. Укладка пластин на
стеллажи должна производиться строго в том
порядке, в котором они находились в ярме, так
как шихтовка ярма начинается именно с тех
пластин, которые были вынуты последними и
находятся на стеллажах сверху. Поскольку
скорость разборки ярма с каждой стороны
может быть неодинаковой, расшихтовка может
закончиться необязательно на середине ярма.
Чтобы не ошибиться при начале шихтовки,
место, откуда вынимается последняя позиция
стали, отмечается обычно киперной лентой,
прокладываемой между листами стержня.
«Распушенная» сталь верхней части
стержней магнитопровода не дает возможности
правильно, без повреждений, насадить обмотки,
поэтому специальными приспособлениями
(или брезентовым ремнем, лентой) стержни
магнитопровода стягивают, как показано на
рис. 17-1.
Если магнитопровод двухрамный,
расшихтовку начинают с крайних пакетов наружной
рамы, при этом внутренняя рама должна быть
стянута технологическими шпильками. По
окончании расшихтовки наружной рамы
ослабляют затяжку внутренней рамы,
устанавливают скобы, вынимают технологические шпильки
и производят расшихтовку внутренней рамы.
При расшихтовке необходимо соблюдать
правила техники безопасности: работать в спе-
191
циальных рукавицах или перчатках и в
спецодежде; не допускать большого свисания
пластин магнитопровода с контейнера или полок
механизированных стеллажей; запрещается
класть на пластины инструмент и другие
предметы.
По окончании расшихтовки магнитопровод
осматривают, обнаруженные повреждения ста-
д
Рис. 17-3. Распресссвка верхнего ярма магнитопровода.
а — магнитопровод с прессовкой бандажами; б — магнитопровод с прессовкой
шпильками; / — листы магнитопровода; 2 — ярмовые балки; 3 — горизонтальные
прессующие шпильки; 4 — деревянный брус; 5 — изоляционная прокладка («мост»),
б — вертикальная пластина; 7 — устройство для осевой прессовки обмоток; 8 —
технологические скобы; 9 — подъемное устройство; 10 — брус; // — крюки, 12 —
стропы; /3 —лента.
ли устраняют, затем продувают сжатым
воздухом, и после этого он готов к установке
изоляции и насадке обмоток.
17-3. МОНТАЖ ОБМОТОК И ИЗОЛЯЦИИ.
ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Основными техническими документами,
которыми пользуются при установке обмоток и
укладке изоляции, являются чертежи обмоток
и их монтажа, изоляции, активной части и
технологические карты сборки трансформатора.
Количество обмоток, располагаемых на
стержне магнитопровода, и их расположение
как на стержне, так и по фазам определяются
конструкцией трансформатора и монтируются
в соответствии с требованиями чертежа.
В двухобмоточных силовых
трансформаторах небольшой и средней мощности, как
правило, у стержня помещаются обмотки НН.
Регулировочные обмотки трансформаторов,
регулируемых под нагрузкой (РПН), удобнее
выполнять наружными.
Рассмотрим на примере установку обмоток
трехобмоточного трансформатора класса
напряжения ПО кВ с расположением обмоток
НН—СН—ВН, считая от стержня.
До укладки изоляции и установки обмоток
необходимо проверить, какая сторона
магнитопровода соответствует стороне
НН и СН и какая — стороне ВН.
Это предотвратит возможность
грубой ошибки в самом начале
сборки. Укладка нижней
изоляции начинается с установки
деталей уравнительной изоляции 1
(рис. 17-4,а). Уравнительная
изоляция необходима для
выравнивания плоскости ярмовой балки
с плоскостью ярма и является
опорой для обмоток. Нижние
плоскости ее прокладок должны
плотно прилегать к полкам ярмо-
вых балок. При сборке
разрешается подгонять толщину
'прокладок изоляции по месту так,
чтобы обеспечить опорную плоскость
для обмоток на уровне выступа
ярма-
На уравнительную изоляцию
сверху укладывают ярмовую
изоляцию 2, которая является
опорой для обмоток и изолирует
торцы обмоток от ярма. Прокладки
ярмовой и уравнительной
изоляции должны точно совпадать
(допускается отклонение до 5 мм).
После укладки нижней изоляции
на стержни магнитопровода уста-
192
навливают деревянные планки
с вырезами под бандажи и
шпильки, придавая его
сечению форму, близкую к кругу,
обеспечивая этим надежную
опору для обмотки против
механических усилий в
радиальном направлении, а также
благоприятные условия для
охлаждения стержней магнитопро-
вода. Обмотки 4 (рис. 17-4,6),
насаживаемые inep-выми на
магнитопровод, изолируются
от него, кроме масляного
промежутка, цилиндром
толщиной 5—6 мм. Обмотки
трансформаторов II, III габарита
часто наматывают на
'бумажно-бакелитовый цилиндр,
который образует ее каркас.
В обмотках IV—VI габарита
применяют так называемый
«мягкий» цилиндр, который
наматывают из листов
электрокартона марки А или Б
(ГОСТ 4194-68) толщиной
1,5—2 мм. Наматываемые
листы электрокартона должны
плотно прилегать один <к
другому. Для установки
цилиндров производят
предварительную вальцовку электрокартона
на специальных вальцах. При
намотке слоев электрокартона
на магнитопровод необходимо
следить за тем, чтобы каждый
.последующий лист перекрывал предыдущий не
менее чем на 100 мм, что обеспечит
достаточную электрическую прочность слоя
электрокартона. Перекрытия соседних
листов («стыки») должны находиться в полях
между рейками, за исключением стыков
первого и последнего слоев в цилиндрах,
прилегающих к обмоткам, стыки которых должны
быть под рейкой (рис. 17-5,а). По окончании
намотки всех слоев «мягкого» цилиндра и
закрепления их киперной лентой устанавливают
приспособления для затяжки цилиндров
(рис. 17-5,6). Приспособление состоит из
барабана 1 сварной конструкции с валом 2,
соединенным шпонкой 3 с шестерней 4
червячного редуктора. На барабане закреплен
пеньковый канат с помощью фиксатора 5, а с
противоположной стороны на валу червяка 6
насажена рукоятка 7 (для намотки каната на
барабан).
Для затяжки листов электрокартона, из
Рис. 17-4. Монтаж изоляции.
а — укладка нижней ярмовой и уравнительной изоляции и затяжка «мягкого>
цилиндра: / — уравнительная изоляция; 2 — ярмовая изоляция; 3 — «мягкий» цилиндр;
4 — приспособление для затяжки «мягкого» цилиндра; 5 —отметка места окончания
расшихтовки; 6 — ремень для стяжки верхней части стержня; 7 — пластина; 8 —
полоса электрокартона; 9 — стеклобандаж; 10 — изоляция; // — ярмовые балки; 12 —
опорная пластана; б — схема установки ярмовой и уравнительной изоляции, внутренней
обмотки и деталей радиального крепления обмотки на стержне магнитопровода:
/—5 —стержни деревянные круглые; 4 — внутренняя обмотка (НН или СН); 5 —вер»
тикальные рейки из электрокартона; 6 — дистанцирующая прокладка обмотки; 7 —
ярмовая изоляция; 5 —прокладка ярмовой изоляции; 9 — электрокартонная полоса;
10, И — планки деревянные; 12 — цилиндр.
его оси. Затем закрепляют один конец каната
на неподвижной части корпуса и
приспособления, а другой — на фиксаторе барабана.
При вращении рукоятки червяк приводит
во вращение шестерню, а вместе с ней и вал,
на котором закреплен барабан. Барабан,
вращаясь, наматывает на себя канат, который
затягивает листы цилиндра. По мере затяжки
каната по всей высоте цилиндра уплотняют
листы ударами деревянного молотка.
Цилиндры закрепляют бандажом из киперной ленты,
накладывая ее с шагом 400—600 мм, после
чего снимают приспособление.
Обмотки трансформаторов III и IV
габарита доставляют на участок первой сборки
стянутыми в плитах до указанного в чертеже
осевого размера. Обмотки трансформаторов I
габарита стянуты только временными
бандажами из киперной ленты. Перед насадкой
обмоток на магнитопровод каждую из них
проверяют и подготавливают к сборке. Проверяют
осевой размер обмотки, правильность вывода
которых собран цилиндр, приспособление уста- концов, отсутствие механических повреждений
навливают на цилиндре, располагая его вдоль на наружной поверхности обмогок. На сборку
13—1068
193
обмотки должны поступать не позже 12 ч
после окончания сушки, в противном случае они
подлежат повторной сушке.
До распрессовки обмотки следует
убедиться в отсутствии обрыва проводов и замыкания
между ними, так как после распрессовки
обмоточные провода 'несколько изменят овсе
месторасположение и замыкание может
исчезнуть. Отсутствие замыканий между
параллельными проводами обмотки определяют
мегомметром, как описано в гл. 12.
Обмотки СН и ВН, имеющие
регулировочные ответвления, проверяют по частям в
обмоточном цехе и проверку перед насадкой их не
производят. Если обмотки изготовлены с
пропиткой их лаком, концы обмоточных проводов
очищают не только от изоляции провода, но и
от лака. Проверив обмотки НН на отсутствие
обрывов и замыканий, их распрессовывают.
Последовательно ослабляют затяжку гаек на
стяжных шпильках 2 (рис. 17-6,а) и снимают
Неявнее
с обмотки верхнюю прессующую плиту 3,
С помощью молотка и стамески отрубают
лишнюю длину реек. При этом рейку 1 следует
рубить не вровень с верхним торцом опорного
кольца обмотки, а на 20—25 мм ниже
(рис. 17-6,6). Делается это в связи с тем, что
даже хорошо просушенная обмотка после
окончательной сушки активной части вновь
уменьшается в размерах в осевом направлении
и рейки (если их обрубить вровень с верхним
торцом опорного кольца) могут упираться
в изоляционные детали, препятствуя подпрес-
совке обмотки. Рубить рейки следует
осторожно, чтобы не повредить поверхность бумажно-
бакелитового цилиндра или изоляцию
емкостного кольца или крайней катушки; поэтому при
обрубке необходимо между рейкой и
цилиндром или емкостным кольцом прокладывать
электрокартонные прокладки толщиной 1,5—
3 мм. При наличии угловых шайб в рейках
обмоток ВН делается вырез согласно чертежу
для предотвращения повреждения угловой
шайбы. Для удобства обрубки лишней длины
реек и вырезов под угловую шайбу обмотку
устанавливают на специальную подставку.
Обрубку реек внизу производят на 5—6 мм выше
торца опорного кольца. ,
При осмотре обмотки проверяют размеры
внутреннего (по рейкам) и наружного
диаметров обмотки. Эллипсность обмотки
допускается в пределах допуска на диаметр обмотки.
Проверяют отсутствие механических
повреждений изоляции, правильность выполнения
переходов и выводов концов обмоток. Концы
обмоток изгибают в соответствии с чертежом и
изолируют. Чтобы не было замыканий между
отдельными параллельными проводниками,
изоляция которых могла быть нарушена при
180
>>>}>}}>}>}}>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>Ъ\
тггггЬгнггМгнггггггт/гГу^ггшгмггггги
Ер^
250
343-
Рис. 17-5. Намотка «мягкого» цилиндра.
а —схема расположения «стыков» листов электрокартона• / —ярмовая изоляция; 2 — прокладка ярмовой изоляции; 3 — листы
электрокартонного цилиндра; б — приспособление для затяжки слоев «мягкого» цилиндра: / — барабан 2 — вал- 3 — шпонка- 4 —
шестерня; 5 — фиксатор; 6 — червяк; 7 — рукоятка.
194
выгибке концов, между ними прокладывают
полосы лакоткани или крепированной бумаги.
На изогнутый конец плотно накладывают
полосы лакоткани вполуперекрытие, т. е.
каждый слой изоляции перекрывает предыдущий
на половину ширины до получения толщины,
указанной в чертеже. Недостаточно плотное
наложение изоляции неизбежно приведет к
появлению в ней пустот, резко ухудшающих ее
электрическую прочность. Поэтому изоляцию
необходимо укладывать, подтягивая полосу
после каждого оборота вокруг изолируемого
конца обмотки. Толщину уложенной изоляции
проверяют штангенциркулем или шаблоном.
Закрепляют изоляцию бандажом из киперной
ленты. Перед насадкой обмотку продувают
сжатым воздухом и для облегчения насадки
внешнюю поверхность электрокартонных реек
натирают парафином.
Насадку обмоток на стержень магнитопро-
вода или на цилиндр производят либо
вручную, как показано на рис. \7-7,а, либо
специальным приспособлением, состоящим из двух-
или трехлучевой траверсы и подъемных лап
(рис. 17-7,6 и в). Длина подъемных лап
должна быть достаточной для того, чтобы обмотка
при насадке могла опуститься вместе с
лапами до нижней ярмовой изоляции.
Длина опорной части лапы не должна
выступать за опорное кольцо обмотки, но в то
же время она должна обеспечивать опору
обмотки не менее чем на 3Д ширины опорного
кольца. Для подъема обмотки лапы
устанавливают в двух-трех местах равномерно по
окружности кольца. Подъемные захваты
обязательно располагают по ося'м столбов
электрокартонных прокладок обмотки и после
установки обмотки в приспособления захваты
связывают ремнем или веревкой. При насадке
обмотку медленно опускают, все время
проверяя отвесом, и в случае необходимости
регулируют ее положение относительно стержня маг-
нитопровода и прокладок нижней ярмовой
изоляции. Для направления при насадке и
предохранения изоляции витков обмотки применяют
электрокартонные полосы толщиной 1,5 мм,
которые затем удаляют. Электрокартонные
рейки обмотки должны располагаться строго
посредине прокладок ярмовой изоляции,
а нижние концы обмоток — между
прокладками ярмовой и уравнительной изоляции.
Запрещается осаждать обмотку грузом. Обмотка
должна опускаться плавно под действием
силы тяжести с плотной посадкой на цилиндр.
Насадка на стержень последующих обмоток
(обмотки СН в трехобмоточном
трансформаторе или обмотки ВН в двухобмоточном)
выполняется после установки изоляции между
обмотками. Эта изоляция выполняется в виде
Рис. 17-6. Подготовка обмоток к насадке.
а — распрессовка обмоток: / — обмотка; 2 — стяжные шпильки;
3 — верхняя и нижняя стальные плиты; 4 — нижние деревянные
подкладки, 5 — подъемные крюки; 6 — положение тросов с
крюками при снятии верхней плиты; б — обрубка лишней длины
реек обмоток НН и СН / — рейка; 2 — опорное кольцо; 3 —
обмотка НН или СН.
масляного промежутка, разделенного электро-
картонными цилиндрами с помощью
промежуточных реек. Величина изоляционного
промежутка и количество цилиндров зависят от
класса напряжения обмоток.
Если последующей обмоткой является
обмотка СН класса 35 кВ, как это показано на
рис. 17-8, она насаживается на «мягкий»
цилиндр, предварительно установленный на
рейки предыдущей обмотки. Намотка мягкого
цилиндра под обмотку СН производится также,
как и под обмотку НН. При насадке обмоток
СН нужно тщательно следить за расположен
нием их концов, а также за тем, чтобы столбы
прокладок не были смещены в радиальном
направлении от столбов прокладок предыдущей
обмотки и опирались на соответствующие
прокладки ярмовой изоляции:
Насадка третьей обмотки, в данном случае
обмотка ВН напряжением НО кВ, выполняется
после установки изоляции между обмотками.
При классе напряжения обмоток ПО кВ и
выше в изоляции между обмотками, а также
нижнего и верхнего ярм магнитопровода
применяют специальные изоляционные детали —
угловые шайбы, удлиняющие пути возможных
поверхностей разрядов, что позволяет
значительно сократить изоляционные расстояния
между обмоткой и ярмом. Между фазами
устанавливают межфазные перегородки.
Установку «мягких» цилиндров 7 под обмотку ВН
производят так же, как намотку цилиндров под
обмотки НН и СН. На опорные кольца 14
обмотки ВН (рис. 17-8) устанавливают общий
для всех обмоток ВН изоляционный барьер 15,
13*
195
при этом барьерные прокладки следует
располагать по оси прокладок ярмовой изоляции.
Нижнюю угловую шайбу 17 надевают на
цилиндр, установленный на стержне. При
насадке шайбу осаждают, равномерно вращая ее на
цилиндре. Для лучшего скольжения угловой
шайбы по цилиндру поверхность
цилиндрической части шайбы со стороны внутреннего
диаметра натирают парафином. Междуфазную
перегородку (ее нижнюю часть) опускают
между цилиндрами и располагают, как
показано на рисунке. На цилиндр устанавливают
дистанцирующие планки 10, располагая их
вертикально и строго посредине прокладок ярмовой
изоляции. Они являются промежуточной
опорой для вертикальных реек обмотки ВН в
радиальном направлении. В вырезах по концам
реек размещается цилиндрическая часть
угловой шайбы. Намотку последующих цилиндров
и установку вторых угловых шайб 18 под
обмотку ВН производят аналогично описанному
выше. На горизонтальный отворот угловой
шайбы укладывают концевую изоляцию 19
так, чтобы ее прокладки совпадали с
прокладками ярмовой изоляции.
Подготовленную обмотку ВН насаживают
на стержень так же, как обмотки НН и СН,
после чего устанавливают верхнюю изоляцию.
Сверху на обмотки укладывают такие же
изоляционные детали, как и внизу под обмотка-
Рис. 17-7. Монтаж обмоток.
а —насадка обмоток вручную на магнитопровод трансформатора 100 кВ • А* /—обмотка НН; 2 — «мягкий» цилиндр; б —
насадка обмотки НН с помощью двухлучевой траверсы (трансформатор 6 300 кВ«А); в — насадка обмотки СН с помощью
трехлучевой траверсы (трансформатор 200 MB «А): / — обмотка; 2 — траверса; 3 — лапы.
196
Рис. 17-8. Расположение обмоток и изоляционных
деталей на стержне трансформатора 110 кВ (в разрезе).
/ —обмотка НН; 2 — обмотка СН; 3 — обмотка ВН- 4 5 6 7 —
обмо^Ьнт!~^еЙКа обмотки нн' 9 -верхнее опорное'кольцо
обмотки НН; 10 -дистанцирующая планка; //-рейка обмотки
^гГ ' ярмоваЯт.ДЗОЛядия' ^ — уравнительная изоляция- 14 —
ниХ^ЧТ^0 Ш '5ТбаРЫФ с прокладками нижний 16 -
SJ ча?ть межфазнои перегородки; /7, /5 - угловые шайбы
S rmi /?~«о0НЦевая изо1яция' ^-основной отвод (обмот-
JSJJr '' ~~ РегУЛировочный отвод (обмотки СН); 22 - нижнее
опорное кольцо обмотки, 23 -* емкостное кольцо- 24 - верхняя
^Ц^аЯ ИЗОЛяция; ?5' 27-угловые шайбы верхние; 26-в!рх-
веохний^Ь9дМеЖ*пЗН°Й пеРег°Р°Дки; 25-барьер с прокладками
и!оля^; чТ Ве??„Н*? оп°Рное кольдо вн> 50-верхняя ярмовая
изоляция, Л—-кольцо электрокартонное; 52 — кольцо стальное
прессующее 33-нажимный винт, 34 ~ стальнойбашмак35 -
текстолитовый башмак; 36 — ярмовая балка.
ми, но в обратной последовательности. На
обмотку ВН устанавливают верхнюю угловую
шайбу 25. Установка верхней угловой шайбы
более трудоемка, чем нижней. Устанавливают
шайбу с помощью направляющих электрокар-
тонных полос. Установив в канал между
цилиндрами и выступающими рейками
направляющие 1рейки, устанавливают
цилиндрическую часть шайбы в канал между
изоляционным цилиндром и направляющими
полосами. Осадив шайбу на 80—100 мм,
направляющие полосы удаляют. Окончательную
осадку угловой шайбы производят с помощью
деревянных молотков. Установив межфазную
перегородку 26, укладывают вторую угловую
шайбу 27 в указанном выше порядке.
Изолирование верхних концов обмоток
производят после установки верхних угловых
шайб аналогично изолированию нижних
концов обмоток. Обмотки со стороны выхода кон-
Рис. 17-9. Схема опрессовки обмоток на стержне магни-
топровода в процессе первой сборки.
/-стержни магнитопровода, 2 ~ прессующие балки 3 — ппес-
J?T* ТЛЬЦЭ Ч 4 ~ °бМ0ТКИ; 5 ~ пРессующие шпильки; Р/1
ярмовые балки, 7 — подставка под акгивную часть.
цов на время изолирования укрывают
специальными чехлами. После выгибки и
изолирования верхних концов обмоток укладывают
верхнюю ярмовую изоляцию, общую для всех
трех фаз. Перед ее установкой необходимо
проверить, на одном ли уровне располагаются
верхние опорные кольца всех обмоток. Если
при этом какая-нибудь из обмоток окажется
выше, ее подпрессовывают.
При укладке верхней изоляции следят за
совпадением всех прокладок, которые должны
быть расположены на одной оси. На верхнюю
ярмовую изоляцию устанавливают опорное и
прессующее кольца 31, 32. Перед установкой
проверяют внутренний и наружный диаметры
и толщину прессующих колец. Прессующие
кольца из стали заземляют. Предпочтительно
выполнять прессующие кольца из
изоляционного материала —стеклопластика.
Изготовление таких колец уже освоено на некоторых
предприятиях.
Увеличение осевого размера обмоток,
вызванное увлажнением изоляции, может
привести к тому, что установленные прессующие
кольца будут выше стыка листов стержня и
ярма магнитопровода, что затрудняет заших-
товку верхнего ярма. В этом случае производят
подпрессовку обмоток на стержне
магнитопровода. Для этой цели разработаны специальные
технологические балки. Схема осадки обмоток
на стержне магниГтопровода в процессе первой
сборки с помощью технологических балок
показана на рис. 17-9. С помощью крана
устанавливают две балки на прессующие кольца со
стороны ВН и со стороны НН. Через отверстия
в балках и в специальных подставках 7,
расположенных под активной частью, пропускают
вертикальные прессующие шпильки 5.
197
Технологические балки опираются на все
прессующие кольца стержня. Опрессовку
обмоток производят одновременно двое рабочих,
равномерно подтягивая гайки, переходя от
одной шпильки к другой. В процессе опрессов-
ки проверяют высоту обмоток. Когда
прессующие кольца опустятся ниже стыка пластин
магнитопровода в стержнях на всех трех
фазах на величину указанного в чертеже зазора,
опресссвку прекращают. Зашихтовку верхнего
ярма производят с установленными
прессующими балками. Балки и шпильки убирают по
окончании шихтовки ярма.
17-4. ШИХТОВКА И ПРЕССОВКА
ВЕРХНЕГО ЯРМА. ОСЕВАЯ ПРЕССОВКА
ОБМОТОК
Начало шихтовки верхнего ярма
производится с того места, откуда были вынуты
последние листы при расшихтовке. Шихтовка ведется
одновременно с двух сторон магнитопро-
вода. Произвольный выбор места начала
шихтовки недопустим, так как он приводит к
недостаче пластин с одной стороны и излишку
с другой, к нарушению порядка в
расположении пластин стали и повторной перешихтовке
верхнего ярма. Шихтовку (рис. 17-10)
производят согласно схеме шихтовки, указанной
в чертеже магнитолровода. Во время шихтовки
необходимо следить, чтобы торцы крайних
пластин ярма не выступали за края пластин
стержня. Совершенно недопустимо при
шихтовке перекрытие пластин (нахлест).
Основным правилом шихтовки всех магни-
топроводов является чередование слоев стали
стержня и ярма, т. е. такая их установка, при
которой один слой пластин ярма ставится
между двумя соответствующими слоями пластин
Рис. 17-10. Шихтовка верхнего ярма магнитопровода.
198
стержня, а следующий — встык с этим слоем.
Для того чтобы пластины центрального
пакета, устанавливаемые «встык» со стержнями, не
опускались, между стальными прессующими
кольцами и ярмом прокладывают
технологические подставки, толщину которых подбирают
так, чтобы пластины ярма были на уровне
стыков пластин стержней.
После зашихтовки центрального пакета его
стягивают П-образными стяжными скобами,
располагая их вдоль ярма в шахматном
порядке. В дальнейшем каждый зашихтованный
пакет стягивают с предыдущим такими же или
Г-образными скобами. Пластины,
установленные в ярмо, осаждают с помощью молотка и
фибровой дощечки до стыка в стержне.
Одновременно с этим пластины, выступающие
с торцов, также подбивают, чтобы не было
зазоров.
Если магнитопровод двухрамный, вначале
производят шихтовку внутренней рамы. По
окончании последовательно снимают
шихтовальные скобы и стягивают раму ярмовыми
прессующими шпильками или
технологическими. Аналогично внутренней раме шихтуют
наружную. После окончания шихтовки ярма
магнитопровода проивзодят установку снятых
узлов и деталей, ярмовых балок и опрессовку
верхнего ярма.
Ярмовые балки с помощью крана или
других грузоподъемных устройств
устанавливают на временные технологические
деревянные подставки, располагаемые на прессующих
кольцах. Балки устанавливают таким образом,
чтобы замковые выступы ярмовых балок точно
стали под выступами на вертикальных
стяжных пластинах стержней магнитопровода.
Предварительную подпрессовку верхнего
ярма выполняют ярмовыми балками с
помощью технологических шпилек,
устанавливаемых по их торцам. По мере стягивания балок
снимают П- и Г-образные скобы,
устанавливают и закрепляют заземляющую ленту и через
фибровую прокладку легкими ударами
молотка производят осадку пластин ярма до тех пор,
пока пластины, вставленные при шихтовке
ярма, станут на одном уровне с
соответствующими пластинами стержня. Слегка подпрессо-
вав ярмо, устанавливают детали замкового
клинового устройства, деревянные и
изоляционные подкладки, полубандажи и верхние
стяжные шпильки, после чего производят
окончательную опрессовку ярма
полубандажами и прессующими шпильками. Прессовка
верхнего ярма трансформатора является^одной
из наиболее трудоемких операций первой
сборки. Усилия, которые прикладываются при
запрессовке ярма, очень большие. Обычные
торцевые ключи с короткой E00—700 мм)
Рис. 17-11. Прессовка верхнего ярма магнитопровода.
а — торцевым ключом (трансформатор 5 600 кВ • А), / — шпилька временная для предварительной стяжки верхних ярмовых
балок, 2 — уравнительная изоляция; 3 — ярмовая изоляция; 4 — ключ торцевой; б — гидравлической балкой: Л 2 — крюк мостового
крана со стропами; 3 — бандажи крепления изоляции к балке; 4 — шпильки для стяжки двух ярмовых балок; 5 — гидравлическая
балка,- j jjfi
рукояткой без удлинителя (рис. 17-11,а)
непригодны для трансформаторов IV—VI
габарита, - так как для получения необходимого
усилия приходится прикладывать большую
силу. В качестве удлинителя чаще всего
применяют стальные трубы длиной 1—1,5 м. Для
прессовки применяют также ключи «трещотки»,
позволяющие делать обратный холостой ход
без снятия ключа с головки болта, и
специальные компактные домкраты, обеспечивающие
усилие сжатия до 20-104 Н B0 тс). В
последнее время для прессовки верхнего ярма
заданным усилием в пределах до 60* 104 Н
F0 тс) широко применяют гидробалки 5
(рис. 17-11,6). Мостовым краном гидробалку
устанавливают на средней части
магнитопровода. Производят прессовку этого участка ярма
с установкой полубандажей и верхних
горизонтальных прессующих шпилек с
изолирующими трубками. Затем гидробалку
перестанавливают и производят прессовку на крайних
участках ярма магнитопровода, как показано на
рис. 17-11,6.
В процессе прессовки замену
технологических шпилек горизонтальными прессующими
шпильками и снятие удлинителей с бандажей
производят по мере запрессовки верхнего
ярма. Прессовку можно считать законченной,
когда ярмовые балки на каждом стержне
трансформатора затянуты и плотно прилегают
к ярму с обеих сторон.
Если в процессе эксплуатации
трансформатора ослабляется осевая прессовка его
обмоток, это приводит к снижению его устойчивости
при коротких замыканиях. Поэтому очень
важно добиться изготовления обмоток и изоляции
со стабильными осевыми размерами, а в
процессе сборки — обеспечить постоянное осевое
усилие, сжимающее обмотки. Если обмотки
недостаточно сжаты в осевом направлении,
толчки тока и связанные с ними динамические
усилия могут привести к осевым смещениям
отдельных витков или частей обмотки, которые
в конце концов разрушают изоляцию и
элементы обмотки, обеспечивающие ее
механическую прочность. Поэтому все
трансформаторы новых серий изготавливают с прессующими
кольцами и нажимными винтами, которые
вворачиваются в нижние полки обеих верхних
ярмовых балок (рис. 17-8) и передают усилие
на прессующие кольца 32 через опорные
стальные башмаки 34.
Прессовку производят специальными
ключами — «трещотками», равномерно переходя
от одного винта к другому до тех пор, пока не
будет достигнут нужный размер обмотки. В
последнее время обмотки успешно опрессовыва-
ют заданным усилием специальным гидравли-
ческим устройством, описание которого будет
дано ниже.
Прессовка обмоток перед предварительным
испытанием трансформатора должна
производиться по возможности до получения осевого
размера, указанного в чертеже обмоток.
Однако это не всегда удается. Существует
необходимый минимум запрессовки обмоток, который
определяется возможностью некоторого
смещения верхних ярмовых балок (относительно
ярма) при подъеме активной части:
минимальное расстояние между сталью ярма и
прессующими кольцами не должно быть менее 7—
10 мм.
Заключительной операцией первой сборки
трансформаторов являются соединение
(«сшивка») листов межфазных перегородок и
подготовка концов обмоток и регулировочных
ответвлений к предварительному испытанию и их
последующему соединению с отводами. С
концов обмоточных проводов ножом срезают
изоляцию, и активная часть трансформатора
после первой сборки подвергается
предварительным испытаниям. Эти испытания являются
частью контроля качества собранной активной
части и проводятся испытательной станцией.
В объем предварительных испытаний
входят:
ГЛАВА ВОСЕМНАДЦАТАЯ
18-1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТВОДОВ.
ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ,
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И ИНСТРУМЕНТЫ
Вторая сборка включает все операции,
необходимые для подготовки активной части
трансформатора к сушке и последующей
установки ее в бак. В процессе второй сборки
производят подготовку отводов к установке на
трансформатор, пайку катушек, сборку, пайку
и изолирование отводов и схемы соединения
всех обмоток, установку переключающих
устройств. На рис. 18-1 показаны
трансформаторы после второй сборки. Операции на второй
сборке трансформаторов (особенно мощных)
можно разбить на две группы работ,
выполняемых на разных участках цеха. К первой группе
относятся операции по изготовлению отводов,
комплектованию переключателей ответвлений
и избирателей, сборке отводов в «раму» и др.
Эти работы выполняются вне сборочной
площадки на специально оборудованном
заготовительном участке. Ко второй группе относят-
200
1. Испытание изоляции бандажей или
доступных прессующих (стяжных) шпилек
верхнего и нижнего ярм и ярмовых балок от
активной стали магнитопровода приложенным
напряжением 2 кВ в течение 1 мин.
2. Измерение сопротивления постоянному
току межлистовой изоляции активной части
стали магнитопровода между крайними его
пластинами, а также между отдельными
пакетами верхнего ярма.
3. Определение коэффициента
трансформации между всеми катушками каждой пары е>
моток на всех стержнях.
4. Измерение потерь и тока холостого хода.
5. Проверка равенства чисел витков всех
катушек, соединяемых при последующей
сборке параллельно.
Контрольные вопросы
1. Из каких этапов состоит процесс сборки
трансформаторов?
2. Из каких операций состоит первая сборка
трансформатора?
3. Назовите характерные особенности первой
сборки трансформаторов.
4. Какие приспособления применяют при первой
сборке?
5. Какие предварительные испытания проводят
после первой сборки трансформатора?
ся работы по сборке, пайке, изолированию
схемы отводов и закреплению отводов и
переключателей (избирателей) на активной части
трансформатора. Эти работы производятся
только на активной части трансформатора.
Отводы состоят из системы медных или
алюминиевых проводников (голых или
изолированных) и деталей их крепления.
В трансформаторах мощностью до
32 000 кВ <¦ А в качестве проводников для
отводов применяют медь или алюминий в виде
круглых проводов (голых и изолированных) и
шин. В мощных трансформаторах в качестве
проводникового материала применяют только
медь. Широко применяют гибкий
изолированный кабель марки ПБОТ, разного диаметра и
толщины изоляции, голые шины
прямоугольного сечения, круглые провода диаметром 12—
30 мм. Размеры и сечения проводников
выбирают по току. Для крепления отводов на
активной части применяют деревянные или ге-
тинаксовые планки. Основой крепления
проводников отводов служат деревянные планки.
ВТОРАЯ СБОРКА (СБОРКА ОТВОДОВ И УСТАНОВКА
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ)
Система крепления обычно состоит из
вертикальных планок (стоек), скрепленных вверху
и внизу горизонтальными планками с полками
или косынками ярмовых балок (рис. 18-1,а).
К вертикальным стойкам крепятся планки,
в которых непосредственно закрепляют
проводники отводов. Проводники зажимают
между двумя планками, из которых одна является
основной, закрепляемой в стойках, а другая —
прижимной, стягивающей проводники. В
местах закрепления в планках проводники
обматывают электрокартоном. Планки
скрепляют шпильками и гайками из текстолита или
пластмассы. К ярмовым балкам планки крепят
стальными болтами с гайками. В
высоковольтных трансформаторах материалом для планок
служит бук, так как он механически прочен,
хорошо поддается обработке и не оказывает
вредного влияния на масло. Применяются
также для крепления бумажно-бакелитовые
трубки с утолщенными стенками (рис. 18-1,6).
Соединение отводов с концами обмоток и
соединение схемы отводов выполняются разными
способами: электросваркой, электропайкой,
аргоно-дуговой сваркой. Технологические
процессы соединения токоведущих частей описаны
в гл. 13 и в [Л. 21, 22].
Несмотря на большое разнообразие
конструктивных исполнений отводов
трансформаторов, в каждом из них можно выделить главную
часть — собственно отводы от обмотки и
контактную часть — конструкцию связи отвода
с токоведущей шпилькой ввода, контактным
стержнем переключателя (избирателя) или
отвода с отводом.
Главная часть отвода делается из кабеля,
шин или круглого медного провода,
контактная выполняется либо гибкой связью —
компенсаторами из ленточной или круглой меди,
либо медными пластинами и наконечниками.
Основным техническим документом для
сборки отводов являются чертежи отводов ВН
и НН и технологические карты сборки.
Изготовление отводов из круглого медного
провода начинается с заготовки отводов. Если
провод изолирован кабельной бумагой (марки
ПБ), на рычажных ножницах отрезают
требуемую длину и на приспособлении
(рис. 18-2,а) снимают изоляцию с обоих
концов. Отвод 1 зажимают между губками 2
с помощью эксцентрика 3. Конец провода, с
которого надо снять изоляцию, перемещают
между фасонными ножами 8 и 9. Верхний
подвижный нож с помощью педали 6 и тяги 7
прижимают к нижнему иожу, и ножи прорезают
изоляцию. Провод, зажатый в тубку,
зубчатым колесом 5 и зубчатой рейкой 4
перемещают вправо. При этом изоляция провода,
находящаяся за ножами, снимается с провода.
Рис. 18-1. Трансформаторы после второй сборки.
а — трансформатор РПН мощностью 32 000 кВ • А на ПО кВ;
б— трансформатор мощностью 1600 кВ • А на 35 кВ; / — ввод
НН; 2—ввод BH; S — привод переключателя; 4 — кран; 5 —
предохранительная труба; в — расширитель, 7 — крышка; 8 —
переключатель; 9 — устройство РПН типа РСГ-2, 110 кВ; 10 —
регулировочные ответвления; // — деревянное крепление отводов;
12 — крепление отводов бакелитовыми трубками.
Концы отводов, подлежащие
присоединению к шпилькам вводов или переключателя
(избирателя), гальванически лудят и загибают
в кольцо на приспособлении, показанном на
201
/
й) ^РЦШ*
3 4 5 6 7
Рис. 18-2. Приспособления, применяемые при
изготовлении отводов.
а — кинематическая схема приспособления для снятия изоляции;
б — приспособление для гибки колец.
рис. 18-2,6. Приспособление состоит из
прикрепленной к верстаку чстальной планки 1
с рычагом 2, в который ввернута оправка 3.
Диаметр оправки 4 соответствует внутреннему
диаметру загибаемого кольца. Провод
закладывают в желобок планки до упора 6, рычаг
с закрепленной на конце оправкой нажимают
«от себя» до отказа, в результате чего конец
провода приобретает форму полукольца.
Поворотом рычага 7 «на себя» до отказа провод
замыкается в кольцо. Затем вручную конец
отвода загибают в упругую петлю, называемую
компенсатором (демпфером). Он компенсирует
отклонения по высоте баков и предохраняет
отводы от обрыва во время транспортировки.
Компенсаторы отводов, присоединяемых
к вводам, выполняют из полос ленточной меди,
согнутых в упругую петлю. В этом случае их
изготавливают отдельно, как будет описано
ниже, и припаивают к отводам.
Для удобства электропайки и увеличения
площади пайки отводы из круглого провода
обычно расплющивают на концах, в местах
припайки концов обмоток, а также в местах
ЬУ
\
?Z3
aj v*=o
s%
Рис. 18-3. Выполнение отводов.
а — из круглого провода, б — из шин.
припайки компенсатора или угольника. Для
этого медный провод разогревают в паечном
прессе, а затем ударами молотка
расплющивают на плите до толщины, указанной в
чертеже.
Для придания отводам необходимой
формы провода небольшого сечения изгибают в
тисках стальной трубкой по шаблону. Шаблоном
может служить вычерченное на листе бумаги
изображение отводов в натуральную величину.
Отводы из круглого провода диаметром
12—30 мм, применяемые в трансформаторах и
автотрансформаторах на 220—500 кВ, имеют
очень сложную форму (рис. 18-За). Отдельные
отводы выполняют из нескольких частей
медного провода, соединяемых электропайкой. При
изготовлении таких отводов прежде-всего
размечают места изгиба и расплющивания
провода. Для получения правильных углов и
радиусов изгиба провода его разогревают в паечном
прессе, затем зажимают в тисках и ударами
молотка или кувалды изгибают, проверяя угол
или радиус изгиба по шаблону. Чтобы
получить требуемую форму отвода, обычно
приходится несколько раз повторять эту операцию.
Изготовление отводов из кабеля и шин
имеет свои особенности. Заготовки отводов
отрезают нужной длины на циркулярной пиле
или пневмозубиле и маркируют. Затем с
концов кабеля срезают изоляцию и
подготавливают к пайке: наматывают бандаж из тонкой
медной проволоки и расплющивают концы.
Несмотря на различие форм и сечений отводов
из шин (рис. 18-3,6), большинство операций их
изготовления одинаково. Важной операцией
является разметка мест изгиба шин. Она
выполняется в определенной последовательности.
Для отводов, к одному концу которых
присоединяют провода обмотки, а к другому —
компенсатор, важно выдержать размеры от
крышки бака до отвода, поэтому их размечают
«сверху вниз», т. е. разметку начинают с
верхнего конца каждой шины. В этом случае все
202
5 а)
L 3 2 1
ШЕЗ-
Рис. 18-4. Изготовление отводов из шин.
а — ручное гибочное приспособление: / — шина, 2 — поворотный
сегмент; 3 — опорная плига 4 — опорная колодка, 5 — передняя
губка; 6 — задняя губка; 7 — рычаг поворота; 8 — винт; б —
схема гибочного станка: / — электродвигатель; 2 — колодочный
тормоз, 3— эластичная муфта; 4, 5, 7, S — зубчатые колеса; 6 —
червячная пара; 9 — шток; 10 — зажим; // — упор; 12 —
двуплечий рычаг; 13 — серьга; 14 — угловой рычаг, 15 — подвижная
губка, 16—неподвижная губка, 17 — сгибаемая шина.
неточности изготовления окажут влияние на
длину последнего участка шины, а это можно
компенсировать за счет длины припаиваемых
концов обмотки.
Разметив шину, делают необходимые
разрезы концов шин на станке. Разрезы делают
для того, чтобы отделить места соседних паек
одно от другого, а также чтобы обеспечить
удобный доступ к соединению при-их пайке.
Размеченные шины изгибают на ручном
приспособлении или гибочном станке с пневматическим
зажимом и механическим приводом. Для гибки
шины в гибочном (Приспособлении (рис. 18-4,а)
шину устанавливают точно по разметке в
прорезь между передней губкой 5 и задней
губкой 6. Ширину прорези, определяемую толщи-
Рис. 18-5. Компенсаторы.
а — изготовление компенсаторов / —
начало ленты: 2 — оправка; 3 — конец ленты;
б — конструкция компенсаторов.
ной шины, устанавливают винтом 8, который
регулирует положение задней губки.
Соответственно изменяется положение упорной
колодки 4. С помощью рычага 7 поворачивают
сегмент 2 и загибают шину на определенный угол.
На шиногибочном станке (рис. 18-4,6)
механизирована не только работа по гибке шин, но
и трудоемкая работа по их закреплению.
Электродвигатель ) через эластичную муфту 3
приводит в движение станок. Для точной
фиксации угла гибки действует колодочный тормоз^
приводимый в движение электромагнитом.
Через пару цилиндрических зубчатых колес 4
и 5, червячную пару 6 и зубчатое колесо 7
приводится в движение большое зубчатое колесо 8,
надетое на стальную втулку. Верхний конец
втулки служит корпусом зажимного
устройства. Внутри колеса расположен пневматический
диафрагменный зажим 10. Зажим передает
усилия на шток 9 и на двуплечий рычаг 14 и
подвижную губку 15. Подвижная губка с
усилием 25-Ю3 Н B 500 кгс) при давлении
в сети 3-Ю5 Па C кгс/см2) 'прижимает
сгибаемую шину 17 к нерегулируемой губке 16.
Угол поворота губок можно фиксировать по
делениям лимба, находящегося наверху стола,
или по упорам 11, которые настраиваются на
нужный угол и действуют на концевые
выключатели.
Для просечки отверстий в шинах
применяют универсальные прессы. С помощью
различных пуансонов и матриц можно получить
отверстие или прорезь любой требуемой по
чертежу формы. Для получения лысок в
отверстиях шин после штамповки пользуются
сверлильными станками, для чего используют сверло
большего диаметра, чем диаметр отверстия.
203
Последней операцией изготовления отводов
из шин является лужение контактных
поверхностей.
Наиболее часто контактной частью
отводов служат компенсаторы, изготавливаемые из
ленточной меди толщиной 0,3 мм, шириной
30—80 мм. Число слоев ленточной меди и
ширина компенсаторов зависят от сечения
провода или шины, к которой будет припаян
компенсатор, т. е. определяются током,
проходящим по проводу.
На рис. 18-5,а показано изготовление
компенсатора. На прямоугольную оправку 2,
длина соответствует длине демпфера, из рулона
ленточной меди наматывают указанное в
чертеже целое число слоев и обрезают ленту
ручными ножницами. Снятый с оправки
компенсатор по всей контактной поверхности плотно
обжимают через медную пластину толщиной
8—10 мм ударами молотка. Контактную
поверхность компенсатора пропаивают и лудят.
Компенсаторы, имеющие небольшую толщину,
погружают сначала в раствор соляной кислоты
с хлористым цинком, а затем лудят и
пропаивают в ванне с расплавленным 30%-ным
оловянистым припоем (ПОС-30). Вынутый из
ванны компенсатор в горячем состоянии опрессо-
вывают на прессе и промывают в проточной
воде. На контактной части размечают и
проштамповывают на универсальном прессе
отверстия, а затем снимают драчевой пилой
заусенцы, наплывы олова и тщательно
закругляют все острые углы.
Компенсаторы, имеющие значительную
толщину, пропаивают медно-фосфористым
припоем на стационарном электропаечном прессе,
а затем пробивают отверстия и производят
зачистку острых углов. Такие компенсаторы
подвергают гальваническому лужению, в процессе
которого его контактная поверхность
покрывается тонким слоем олова. У некоторых отводов
контактная часть выполняется медными
пластинами различной формы, угольниками,
латунными наконечниками, медными башмаками
с лужеными контактными поверхностями.
Наиболее распространенные конструкции
компенсаторов показаны на рис. 18-5,6.
Соединение главных и контактных частей отводов
выполняется неразъемным, чаще всего —
электропайкой медно-фосфористым и оловянистым
припоем, реже — опрессовкой (гл. 12).
Изготовление отводов заканчивается их
изолированием. Все запаянные места отводов
надо заизолировать кабельной или крепирован-
ной бумагой или лакотканью. Изолируют впо-
луперекрытие полоской бумаги или лакоткани
шириной не более 30 мм, укладывая плотно
слой к слою, без изгибов и пустот между
слоями. Толщину изоляции проверяют шаблоном.
Для сохранения плотности укладки бумажную
изоляцию покрывают сверху слоем тафтяной
ленты.
По всей длине изолируют только отводы из
круглого провода. На отводы трансформаторов
мощностью до 630 кВ«А надевают бумажно-
бакелитовые трубки с толщиной стенок 4 и
6 мм, а 1 000 кВ-А и более — трубками с
толщиной стенки 2 мм, поскольку сам провод
имеет изоляцию. Отводы из кабеля изолируют
только в местах пайки; отводы из медных
шин, как правило, вообще не изолируют.
18-2. СБОРКА СХЕМЫ, КРЕПЛЕНИЕ ОТВОДОВ
И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ (ИЗБИРАТЕЛЕЙ)
После заготовки отводов и деталей
креплений производят сборку схемы, пайку и
крепление как отдельных отводов, так и всей
схемы. Работы по сборке и соединению схемы
отводов определяются числом обмоток
трансформатора и сложностью конструктивного
исполнения схемы. Конструктивно отводы
обмоток располагаются на соответствующих
сторонах трансформатора: обмоток НН и СН на
одной стороне, ВН —на другой. Сборка
схемы отводов на каждой стороне производится
отдельно и в большинстве случаев независимо.
Схема отводов наиболее проста у
трансформаторов небольшой мощности.
а) Сборка и крепление отводов ВН транс-
форматоров I—/// габаритов
На рис. 18-6 показана собранная
конструктивная схема отводов трансформатора I
габарита. На верхние ярмовые балки
устанавливают стальные скобы 1, на которых закрепляют
переключатель ответвлений 2. Сборку отводов
начинают с установки и присоединения
заготовки к неподвижным контактам
переключателя. К ярмовым балкам прикрепляют буковые
планки 3, между которыми закрепляют
выгнутые по чертежу регулировочные ответвления
обмоток, идущие от контактов переключателя,
а также линейные отводы А, В, С.
Каждый отвод или группу отводов
дополнительно изолируют несколькими полосками
кабельной бумаги шириной, равной высоте
планки плюс 10 мм. Изоляция должна
одинаково выступать с обеих сторон планок,
закрепляющих отводы.
Концы и регулировочные ответвления
обмоток ВН очищают от изоляции. К каждому
из них подводят линейный отвод или отвод от
контактов переключателя, отмечают и
отрезают лишнюю длину. Заготовку отводов присое-
204
Рис. 18-6. Конструктивная схема отводов
трансформатора I габарита.
/ — стальная скоба для крепления переключателя; 2 — переклю-
4 п^0пТ«егВЛений; 3~ бУковая планка, крепящая отводы ВН;
4 - регулировочные ответвления обмоток; 5-отводы, идущие
к вводам Л, В, С.
диняют согласно схеме и сваривают. Места
сварки зачищают и изолируют.
Сборку отводов трансформаторов II
габарита (рис. 18-7) начинают с их установки
в буковые планки 2 и 3, предварительно
закрепленные на ярмовых балках. Заготовку
отводов устанавливают так, чтобы все размеры
для присоединения к вводам и контактам
переключателя были строго выдержаны. Концы
линейных отводов А, В, С закрепляют в
планках 4 и 5.
На сборочном чертеже отводов указано
расстояние К от контактной части отвода до
ближайшей неподвижной детали конструкции.
Чаще всего за базу для отсчета выбирают
полку верхней ярмовой балки. Каждый отвод
или группу отводов дополнительно изолируют
несколькими полосками кабельной бумаги
шириной, равной высоте планки плюс 10 мм. Для
придания установленным отводам формы,
показанной на чертеже, приходится их 2—3
раза изгибать. Эту операцию следует
производить очень аккуратно. Чтобы не повредить
изоляцию, изгибы отводов выполняют
радиусом, равным 6— 10-кратцому диаметру
изолированного провода. Затем регулировочные
ответвления и концы обмоток тщательно
зачищают от изоляции и подводят к
соответствующему ответвлению обмотки. Каждый отвод
отмечают и лишнюю длину обмоточных
проводов и отводов отрезают ножницами. Концы
обмоток и отводов, собранных по схеме,
соединяют электросваркой или электропайкой
Рис. 18-7 Конструктивная схема отводов ВН
трансформаторов IJ габарита.
/ — провод ПВ; 2— 5 — буковые планки; 6 и 7 — стальные болты
Ь — переключатель ответвлений. оолты,
в зависимости от сечения провода. Место
соединения зачищают и запиливают. Нельзя
оставлять острые углы, остатки припоя или
окалины. Места соединения изолируют, а
регулировочные ответвления пофазно бандажи-
руют хлопчатобумажной лентой. Отводы
изолируют от закрепляющих буковых планок
кабельной бумагой шириной, равной высоте
планки плюс 10 мм. Изоляция должна
одинаково выступать с обеих сторон планок,
закрепляющих отводы.
На рис. 18-8 показана конструктивная
схема отводов ВН. В этой схеме отсутствует
провод, осуществляющий общее для трех фаз
нулевое соединение; он заменен двумя
короткими проводами, помещенными между
соседними фазами. С выполнения этого соединения
начинается сборка схемы отводов ВН.
Концы XY и YZ соединяют обмоточным
проводом. Для этого к концам проводов
разрезанной петли фазы В подводят очищенный
от остатков лака и изоляции конец провода
последнего витка обмотки фазы А и фазы С
так, чтобы место пайки не приходилось против
вертикальных прессующих шпилек магнито-
205
Рис. 18-8. Конструктивная схема отводов
трансформатора III габарита.
-/ — переключатель ответвлений; 2 — компенсатор линейных
отводов; 3—провод ПБ; 4 — компенсатор регулировочных
ответвлений; 5 — бумажно-бакелитовая трубка, 6—10 — буковые планки,
// — стальная шайба; 12 — стальная гайка; 13 — стальной болт;
14 и 15 — буковые шпильки
провода, а смещалось от их оси минимум на
40 мм. Лишнюю длину концов отрезают,
скрепляют концы между собой и производят
электропайку 'переносными щипцами. Места
соединений после их зачистки изолируют кре-
пированной бумагой или лакотканью. Для
крепления отводов устанавливают и прибол-
чивают к верхней ярмовой балке раму, являю-
щуюся системой связанных между собой
вертикальных и горизонтальных буковых планок
6—10. Планки крепят к ярмовым балкам и
между собой стальными болтами 13 и гайками
12. В деревянной раме устанавливают и
закрепляют по размерам, указанным на
чертеже, бумажно-бакелитовые трубки 5,
расположенные вертикально. Базой для отсчета
служит верхняя буковая планка или верхняя
ярмовая балка (размер К).
На заготовку отводов надевают
горизонтально расположенные бумажно-бакелитовые
трубки. Затем придают отводам форму,
показанную на чертеже, и устанавливают их в
бумажно-бакелитовые трубки 5, закрепленные
в деревянной раме. Трубки закрепляют
накладными планками 6, 7 и 10. Отводы
устанавливают так, чтобы все размеры для
присоединения к вводам трансформатора и
контактам переключателя были строго
выдержаны. Поэтому на чертежах сборки отводов
обязательно указывают расстояния от контактной
части отвода до ближайшей неподвижной
детали конструкции — полки верхней ярмовой
балки (размер К). Планки крепят буковыми
шпильками 14 и 15. Далее концы обмоток и
отводов подготавливают к соединению, а
именно: их зачищают, выгибают, снимают
изоляцию и отрезают лишнюю длину ручными
(кабельными) ножницами. После этого отводы
припаивают к соответствующим концам
обмоток с помощью переносных клещей и
передвижного электропаечного агрегата. Во время
пайки обмотку и изоляцию активной части
закрывают листами электрокартона для
предохранения от возможного попадания
расплавленного припоя. Изолировать отводы
напряжением 35 кВ следует весьма тщательно.
б) Сборка а крепление отводов НН
трансформаторов I—/// габаритов
Наиболее проста сборка отводов НН
трансформаторов небольшой мощности (доЮОкВх
ХА), когда схему соединения выполняют
концами обмоток. Для этого концы обмоток по
выходе из-под верхней ярмовой балки
.выгибают под прямым углом с помощью овальной
трубки и плоскогубцами и разводят таким
образом, чтобы они не мешали производить под-
прессовку верхнего ярма и были на
достаточном для изоляции расстоянии от прессующих
устройств и торца обмотки ВН.
Положение отводов твердо фиксируют
в буковых планках, закрепленных на верхней
ярмовой балке. Каждый отвод изолируют от
планок полосой кабельной бумаги шириной,
равной высоте планки плюс 10 мм. Концы
обмоточных проводов выравнивают, затем с
помощью овальной стальной трубки и
плоскогубцев выгибают и соединяют схему. Чтобы
присоединить линейные концы а, Ъ, с и О
к шпилькам вводов, к ним припаивают
компенсаторы. Все размеры для присоединения
к вводам трансформатора должны быть
строго выдержаны.
До начала сборки отводов
трансформаторов II габарита подготавливают концы
обмоток НН. С этой целью все провода конца
обмотки соединяют в один пучок и располагают
в одной горизонтальной плоскости с помощью
несложного приспособления в виде коробки.
Для соединения проводов в один пучок и
расположения их в, одной плоскости коробку
надевают сначала на часть проводов, затем их
206
выправляют, подводят ударами молотка к
другим проводам пучка и заправляют в коробку.
После этого двигают коробку до места выхода
концов провода из обмотки и с помощью
разводного ключа выгибают их согласно чертежу.
Следует строго выдерживать указанные в
чертеже изоляционные расстояния. Положение
концов обмотки фиксируют в буковых
планках, которые закрепляют на верхней ярмовой
балке. С помощью тех же приспособлений
выгибают концы обмоток для присоединения
к линейным отводам и соединения в звезду.
Провода размечают по шаблону или по
месту. Лишние концы проводов обмотки
отрезают ручными ножницами.
Заготовленные отводы устанавливают
к каждому месту пайки, а обмоточные
провода выгибают и распрямляют так, чтобы они
всей поверхностью касались шины отвода.
Обмоточные провода при наличии разреза
располагают поровну и одинаково с каждой
стороны отвода. Это способствует более
равномерному разогреванию места соединения при
пайке. Места паек тщательно зачищают,
запиливают и изолируют.
Сборку отводов трансформаторов III
габарита (рис. 18-9) начинают с установки на
верхней и нижней ярмовых балках
вертикальных и горизонтальных буковых планок 4, 5
и 8—10 для закрепления отводов. Планки
крепят к балкам и между собой стальными
болтами 11. При этом головку болта всегда
ставят со стороны ярмовой балки, а стальную
шайбу 13 и гайку 12 — со стороны планки.
Планки и отводы между ними крепят по
чертежу. Заготовленные линейные отводы 2
устанавливают и закрепляют в верхних
горизонтальных планках. Каждый отвод изолируют
от буковых планок электрокартонной
пластиной 3. Отводы устанавливают так, чтобы
размер для подсоединения к вводам
трансформатора был выдержан в соответствии с
расстояниями, указанными на чертеже сборки
отводов.
За базу для отсчета берут обычно
ближайшую буковую планку, закрепляющую отводы
на верхних ярмовых балках или вертикальных
стойках. На рисунке в качестве базы для
отсчета выбрана планка 4. Закрепление
отводов начинают именно с этой планки после
проверки и установки размера /С Таким
образом, положение отводов на активной части
определяется правильным отсчетом и
установкой длины каждого отвода, выступающего над
базовыми планками. Одновременно
устанавливают и закрепляют в буковых планках 5
и 8—10 отводы схемы треугольник. Каждый
отвод изолируют от планок
бумажно-бакелитовой трубкой 7 или 14. Бумажно-бакелитовые
к 11,12,13 10
Рис. 18-9. Устройство отводов НН трансформатора
III габарита.
/ — компенсатор; 2 — линейный отвод НН; 3 — электрокартонная
пластина; 4, 5, 8, 9, 10— буковые планки; 6 — медный провод;
7 и 14 — бумажно-бакелитовые трубки; 11 — стальной болт; 12 —
стальная гайка, 13 — стальная шайба.
трубки одинаково выступают с обеих сторон
планок, закрепляющих отводы. Обмоточные
провода выравнивают молотком на
переносной стальной подкладке, а затем с помощью
коробки и разводного ключа выгибают по
чертежу для пайки. Концы проводников
тщательно зачищают, отрезают лишнюю длину и
паяют с заготовленными отводами. Зачистив
острые углы, запиливают края проводников и
место пайки изолируют, как описано выше.
Изолирование отводов. После сборки и
пайки схемы отводы тщательно изолируют лако-
тканью, а также кабельной или крепирован-
ной бумагой. Толщина изоляции и материал
указаны в чертеже. Перед этим изоляцию,
имеющуюся на проводе, срезают на конус
в сторону спая так, чтобы длина конусной
части равнялась десятикратной толщине
изоляции провода на сторону. Отводы изолируют
вполуперекрытие. Ширину ленты лакоткани
207
Рис. 18-10. Комплектовка переключателя ответвлений
бумажно-бакелитовыми цилиндрами.
а — скомплектованный переключатель (разрез); б — цилиндры;
/ — переключатель ответвлений, 2 — стержень контактный; 3 —
цилиьдр общий с вырезом; 4— цилиндр короткий, 5 —цилиндр
длинный; 6 —защитный цилиндр- 7 — отверстия для крепления
переключателя к деревянным планкам отводов.
или бумаги берут до 30 мм. Ленты
укладывают плотно слой к слою, приглаживая и
прижимая каждый новый слой к предыдущим
слоям. Изгибы и пустоты между слоями не
допускаются. Толщину изоляции проверяют
шаблоном, у которого размер прорези равен
диаметру изолированного отвода. Места стыков
бумажно-бакелитовых трубок в отводах
напряжением 35 кВ изолируют лентой из крепи-
рованной бумаги или лакоткани.
При соединении трубок под углом их
предварительно сдвигают как можно ближе к
месту изгиба провода. В отводах, выполненных
из изолированного провода ПБ, изолируют
только места пайки. Чтобы сохранить цлот-
ность укладки, изолированные места сверху
закрепляют в один слой вполуперекрытие
тафтяной лентой шириной 20—25 мм.
Недостаточная толщина изоляции или недостаточно
плотная намотка могут привести к пробою
изоляции в этом месте. Отводы из круглого голого
провода или медных шин по всей длине
(кроме контактной поверхности), а также заизоли-
рованные места по всей длине покрывают
лаком ГФ-95 или грунтом № 138. Перед
покрытием лаком провод или шины обезжиривают,
протерев текстильными концами, смоченными
в раствордтеле.
208
в) Особенности сборки и крепления
отводов трансформаторов IV—VI габаритов
Более сложна сборка и крепление отводов
трансформаторов IV—VI габарита [Л. 22].
Сборка отводов и закрепление их в раме
производятся на специальном участке, вне
сборочной площадки. Вследствие большой массы
установку рамы с отводами на активную
часть производят консольным или мостовым
краном. При выполнении отводов НН шинами
отводы также собирают в отдельную раму и
вместе с ней устанавливают и закрепляют на
активной части трансформатора. Более
сложной является сборка отводов у трехобмоточ-
ных трансформаторов ПО кВ, так как отводы
НН и СН располагаются с одной стороны, что
усложняет сборку и изменяет
последовательность сборочных операций. Сборка отводов
НН и СН всегда начинается с комплектовки,
установки и пайки переключателей
ответвлений обмоток СН.
Комплектовка переключателей СН и ВН.
Для установки отводов переключатель
ответвлений закрепляют в тисках так, чтобы был
зажат один из его контактных стержней.
В каждый стержень ввинчивают
соответствующей длины отвод и соединение плотно
затягивают ключом для получения хорошего
контакта. Переключатель с присоединенным отводом
комплектуют бумажно-бакелитовыми
цилиндрами (рис. 18-10), с помощью которых
переключатель крепят к деревянным планкам,
связанным с ярмовыми балками трансформатора.
Очень важно точно выполнить разметку
отверстий в цилиндре для крепления
переключателя. Отверстия должны располагаться в
плоскости цилиндра, параллельной плоскости
выреза. До комплектовки отверстия сверлят
только в цилиндре 3, а в цилиндрах 4 и 5
сверлят их после комплектовки. Сверловку
отверстий производят ручной электродрелью или на
сверлильном станке.
Переключатель с цилиндром собирают, как
показано на рис. 18-10. Вначале располагают
цилиндры 4 и 5 так, чтобы их выступы вошли
в прорези дисков переключателя, затем
переключатель вкладывают в общий цилиндр 3
так, чтобы контактные стержни 2
располагались точно посредине выреза. После этого
цилиндры 4 и 5 вставляют в общий цилиндр 3
легкими ударами молотка до совпадения их
торцов и по отверстиям в наружном цилиндре
просверливают отверстия во внутренних
цилиндрах. В отверстия пропускают киперную
ленту, которая временно, до установки в
деревянные планки, скрепляет цилиндры
переключателя. Последний цилиндр («накидной») 6
устанавливают перед
комплектовкой переключателя в планки.
Сборка отводов НН и СН трех-
обмоточных трансформаторов. Hz
участке сборки отводов
скомплектованный переключатель ответвлений
СН укладывают в горизонтальное
положение рядом с деревянными
стойками и прикрепляют
изоляционным крепежом цилиндр
'переключателя к стойкам будущей рамы. На
рис. 18-11 показано крепление двух
переключателей 1 к трем
вертикальным стойкам, одна из которых
общая. Вертикальные стойки 2, 3, 4
с переключателями поднимают
краном и, прислонив к активной части,
закрепляют на стальных планках 7
нижней ярмовой балки, а сверху
сболчивают с деревянными
планками <5, укрепленными на верхней
ярмовой балке. Установка
переключателей обмотки СН позволяет начать
«навеску» отводов СН и НН.
Одновременно отводы СН и НН не
устанавливаются. Очередность
установки отводов определяют в каждом
случае в зависимости от их
расположения на трансформаторе.
Установку («навеску») производят
сверху вниз, т. е- с соблюдением длины
отводов от контактной части до
ближайшей неподвижной планки. На
рис. 18-11 отсчет длины верхних
частей отводов произведен от планок
9, 10 и 11. Необходимые размеры
всегда указаны в сборочном
чертеже. Там же приведена принципиальная
схема отводов СН и НН, которую следует
изучить до начала навески отводов.
Закрепление концов обмоток и отводов,
зачистку и изолирование мест соединения
производят так же, как у ранее описанных двухоб-
моточных трансформаторов ПО кВ.
Сборка отводов ВН. Сборка обычно
начинается с соединения перемычек между
последними витками каждой фазы обмоток ВН.
Концы X—У и Y—Z (рис. 18-9) соединяют
собственным проводом обмоток. Для этого петли на
обмотках фаз А и В разрезают, к концам
проводов петли фазы В подводят конец провода
последнего витка фазы Л, а к концам петли
фазы А — нулевой отвод. Отрезав лишнюю
длину концов, соединяют их между собой
пайкой. После зачистки места соединения
изолируют крепированной бумагой или лакотканью.
Переключатель ответвлений ВН
комплектуют цилиндрами, собирают с деревянными
стойками и устанавливают на активную часть
Рис. 18-11.
ПО кВ.
Установка отводов НН
Узел А 12
и СН мощного трансформатора
/ — переключатели СН; 2—4 — вертикальные планки; 5 и 6-
планки; 7 и 8 — горизонтальные планки связи с ярмовыми
12 — бумажно-бакелитовая трубка.
базовые» планки;
дистанцирующие
балками, 9—11 —
трансформатора так же, как переключатель
СН.
Линейные отводы обмоток ВН
выполняются обычно из упругого медного провода с
припаянным к нему кабелем, пропускаемым в
трубу ввода ВН (см. гл. 20). Вторые концы
отводов присоединяют к концам обмоток ВН и
соединяют электропайкой. Нулевой и
линейный отводы закрепляют в планках
деревянного крепления, после чего отмеряют
необходимую длину кабеля линейных отводов и
припаивают к ним наконечники вводов. Пайку
производят оловянистым припоем аналогично
пайке кабеля в наконечнике переключателей
ответвлений барабанного типа (гл. 13).
г) Особенности соединения и сборки схемы
отводов трансформаторов 220—500 кВ
Особенностью обмоток ВН
трансформаторов 220—500 кВ является (последовательное
соединение отдельных частей и катушек
обмотки только после предварительного испыта-
14—1068
209
а — схема соединения обмоток ВН однофазного трансформатора
220 кВ с вводом посредине (четыре параллельные ветки): 1—
обмотка ВН на стержне А; 2 — обмотка ВН на стержне X;
3 — экранирующие витки; 4 — регулировочные ответвления;
5 — провод, соединяющий экранирующие витки; 6 — место
соединения регулировочных ответвлений; 7—12 — емкостные кольца,
13 — линейный отвод А; 14 — узел — место соединения
параллельных ветвей; 15 — капель емкостного кольца 8, 16 — отвод
«нейтраль»; 17 — нижние концы параллельных ветвей обмоток;
18—20 — кабели емкостных колец: 21 — место соединения нижних
концов ветвей и нейтрали; б — расположение проводников
в среднем «узле»: 1 — линейный отвод; 2 — кабель емкостного
кольца; 3 — концы экранирующих витков; 4 — концы
параллельных ветвей обмотки ВН; в — линейный отвод А после выхода из
обмотки: 1 — кабель; 2 — отвод из круглого провода; 3 —
изоляция после припайки; 4 — вертикальная планка; 5 — цилиндры;
6 — хомут; 7 — ввод 220 кВ.
ния трансформатора, т. е. во время его второй
сборки. Кроме того, непрерывные и дисковые
обмотки имеют компенсирующие емкости в
виде экранирующих витков, охватывающих
обмотку и присоединяемых к ее линейному
концу, размещение некоторых отводов
непосредственно у наружной поверхности обмоток,
присоединение линейного конца посредине
высоты обмотки и пр. Некоторые однофазные
трансформаторы и автотрансформаторы
выполняют по «прямой» схеме регулирования
напряжения, что заставляет соединять
регулировочные ответвления параллельных ветвей
обмотки, расположенной на разных стержнях.
Все эти конструктивные особенности приводят
к необходимости выполнения вначале работ
по соединению отдельных частей и элементов
обмотки, а затем уже сборки схемы
трансформатора.
На рис. 18-12,а показана схема соединения:
обмоток ВН однофазного трансформатора
220 кВ с вводом посредине. Для соединения,
катушек между собой их зачищенные концы
подводят один к другому и изгибают так,
чтобы проводники располагались широкой
стороной— плашмя. Место соединения
устанавливают обычно против столба дистанционных
прокладок обмотки ВН, причем оно должно^
быть удалено от обмотки на 40—50 мм.
Отрезав лишнюю длину концов, параллельные
провода вкладывают между соседними концами,
катушки так, чтобы была достаточной
площадь контакта. Места соединения располагают
всегда одно над другим, причем форма изгиба
проводов должна быть одинаковой. Чтобы
предохранить изоляцию проводов от обгорания во
время пайки, все места выхода концов и
близлежащие участки обмотки обкладывают
мокрым асбестом. Во избежание попадания
опилок при зачистке паек обмотку покрывают
специальным чехлом. Все соединения катушек
тщательно изолируют. Собственную изоляцик>
проводов, срезанную на конус, полностью
восстанавливают, а место пайки покрывают лако-
тканью или крепированной бумагой до
толщины, указанной в чертеже. Так же соединяют
регулировочные ответвления 4 (рис. 18-12,а).
Соединение концов экранирующих витков $
и линейного отвода 13 показано на рис. 18-12,а.
К линейному отводу, выполняемому из кабеля
большого сечения A50, 240 или 300 мм2),
присоединяют, кроме экранирующих витков 3,
концы четырех параллельных ветвей 18 и
конец кабеля емкостного кольца 15 обмотки ВН
на стержнях. В один узел 14 сходятся у
мощных трансформаторов и автотрансформаторов
до четырнадцати и более проводников.
Подводка и расположение этих проводников в узле
представляют известные трудности. На
рис. 18-12,6 показан (в разрезе) один из
возможных вариантов расположения
проводников. Кабель емкостного кольца 2 обмотки на
стержне X «утоплен» в теле линейного
отвода /. С этой целью приходится несколько
«распустить» плотно скрученные проводники
кабеля, чтобы можно было поместить конец
емкостного кольца между отдельными ветвями
кабеля. Оба кабеля скрепляют снаружи
тонкой медной проволокой и расплющивают.
Концы экранирующих витков 3 и параллельных
ветвей обмотки 4 подводят к кабелю сверху и
снизу и располагают симметрично с каждой:
стороны отвода.
210
Пайка среднего узла обмотки —
длительная и ответственная операция, так как
необходимо заполнить припоем промежутки между
всеми соединяемыми проводниками. Зачистку
и изолирование узлов после пайки производят
аналогично рассмотренным выше примерам.
Отводы 16 (рис. 18-12,а), соединяющие концы
ветвей («нейтраль»), выполняют из круглого
медного провода большого сечения. Для
установки их на активную часть предварительно
устанавливают раму из деревянных планок.
Вертикальные стойки ставят на подставки и
соединяют поперечными планками, в которые
укладывают отвод. В местах крепления отвод
дополнительно изолируют электрокартоном и
плотно зажимают накладными планками. Если
отводы СН или НН располагают на стороне
«нейтрали», их комплектуют в раму вместе
с ней. Раму с закрепленными в ней отводами
поднимают краном и устанавливают на
активную часть. Концы ветвей обмотки ВН
подводят к концам отводов и соединяют с ними
пайкой. Соединение концов обмоток СН
осуществляют также отводами из круглого
провода. Линейный отвод Л, располагающийся
у наружной поверхности обмотки,
заканчивается отводом из круглого провода
определенной конфигурации, который закрепляют в
деревянных планках и соединяют с кабелем,
охватывающим обмотку (рис. 18-12,в).
Аналогично заканчивается линейный отвод
обмотки ВН на стержне X.
Установку и соединение отводов
однофазных трансформаторов более высоких классов
напряжения производят аналогично.
Комплектовка переключателей ответвлений,
применяемых для трансформаторов 220 кВ,
мало отличается от комплектовки
переключателей 110 кВ. У переключателей 220 кВ
отводы впаивают не в наконечники, а
непосредственно в контактные стержни, это упрощает
работу. Остальные операции: разметку,
установку и соединение бумажно-бакелитовых
цилиндров с переключателем — производят так же,
как и у переключателей 35—110 кВ.
Дополнительной операцией является установка
электрокартонного щита на переключатель, уже
соединенный с вертикальными планками. Щит
собирают из двух половин, одна из которых
после установки обращена к обмотке, а
вторая— к баку трансформатора; каждая
половина состоит из нескольких листов
электрокартона толщиной 2 мм. Сборку начинают
с той половины щита, которая обращена к
обмотке, прикладывая листы электрокартона
к переключателю снизу и закрепляя их
несколькими оборотами киперной ленты.
Сверху на переключатель кладут листы второй
половины щита, закрепленные той же лентой,
далее снизу — листы первой половины и т. д.
Для крепления к планкам в щите делают
отверстия, в которые вставляют текстолитовые
шпильки с гайками и закрепляют щит на
вертикальных планках. Установку переключателя
на активную часть, а также подводку
соединения регулировочных ответвлений обмотки
с отводами переключателя и их изолирование
после пайки производят так же, как и
переключателей 110 кВ. Соединения усложняются
тем, что в данном случае сверху и снизу
соединяются по шесть отводов с шестью
ответвлениями обмотки. Последней операцией второй
сборки однофазных трансформаторов 220 кВ
с вводом посредине является установка
изоляционной перегородки между обмоткой и
баком. Первой на активную часть
устанавливают ту часть перегородки, которая связывается
с деревянной планкой у ввода или
переключателя 220 кВ, соединенной с верхней и нижней
балками трансформатора.
Перегородку опускают на выступающие
прокладки нижней уравнительной изоляции
так, чтобы отверстия в вертикальной
деревянной планке и щите совпадали, и связывают
через отверстия киперной лентой. Подводят
вторую часть перегородки и приставляют
вплотную к первой, следя за тем, чтобы листы
каждого слоя одной части перегородки вошли
и расположились между листами
соответствующего слоя другой ее части с перекрытием
краев листов на 150 мм. Ко второй части
перегородки приставляют третью и т. д.
Последнюю часть перегородки (подобно первой)
связывают с вертикальной деревянной планкой
с другой стороны трансформатора. Собранную
перегородку бандажируют киперной лентой
или бандажами из электрокартона.
Перед предварительными испытаниями
следует проверить соответствие изоляционных
расстояний собранной активной части
указанным в чертеже, после чего проводить
испытания. Назначение испытаний — проверка
правильности выполнения схемы соединения
обмоток и качества паек катушек. Испытание
включает: 1) определение коэффициента
трансформации между всеми обмотками при
всех положениях переключателя ответвлений;
2) проверку группы соединения обмоток
трансформатора; 3) измерение сопротивления
каждой обмотки постоянному току при всех
положениях переключателей; 4) измерение
потерь холостого хода.
18-3. ОСОБЕННОСТИ ВТОРОЙ СБОРКИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ С РПН
Сборка схемы отводов НН и СН
трансформаторов, регулируемых под нагрузкой на
стороне ВН (РПН), производится так же, как
14*
211
Рис. 18-13.
Контактный наконечник
отводов к избирателям
устройств РПН типа
РТЫ-13.
1 — отверстие для
стержня избирателя; 2 —
отверстие для стопорного
болта; 3 — прорезь.
и у трансформаторов,
переключаемых без
возбуждения (ПБВ). Поэтому
б дальнейшем рассмотрим
только особенности
сборки отводов ВН
трансформаторов с РПН.
Установке
переключающего или
регулирующего устройства на
трансформаторе предшествуют
подготовительные работы,
обычно выполняемые в
процессе второй сборки.
Вначале рассмотрим
работы, -выполняемые на
второй сборке
трансформаторов с токоограничи-
вающими реакторами. Трехфазный избиратель
устройства РПН типа РНТ-13 (рис. 14-4),
предварительно укомплектованный
регулировочными отводами с припаянными
наконечниками, обычно устанавливается на верхнем
ярме активной части, и к нему подводятся
отводы регулировочных ответвлений обмотки
ВН. С помощью крана избиратель
устанавливают на стальные пластины, соединяющие
верхние ярмовые балки. Показателем
правильной установки является свободное (от
руки) вращение вала избирателя.
Установку отводов регулировочных
ответвлений производят, как и во всех ранее
рассмотренных случаях, сверху вниз. Так как
каждый отвод подсоединяется к
неподвижному стержню избирателя, достаточно
соединить каждый отвод со «своим» контактным
стержнем и расположить так, как указано
в чертеже. Каждый отвод заканчивается
латунным наконечником («башмаком»)
(рис. 18-13) с отверстием 1, в который входит
стержень избирателя. Стопорный болт
зажимает стержень, закрепляясь на нем.
Установка и закрепление отводов
регулировочных ответвлений представляют
значительные трудности из-за больших сечений и
толщины изоляции. Обычно с контактными
стержнями соединяют сразу все девять
отводов каждой фазы трансформатора. Вначале
соединенные с избирателем отводы
располагают горизонтально на верхней площадке
сборочных стеллажей, затем разделяют на две
группы и располагают с двух сторон общей
вертикальной планки. Для правильной
укладки по сборочному чертежу отводы приходится
изгибать 2—3 раза, иногда применяя молоток,
плоскогубцы и подставку, чтобы получить тот
или иной угол или нужное положение отвода.
Отводы закрепляют от одной
горизонтальной планки к другой или сверху вниз. Во всех
местах прохода отводов ib планках
дополнительно изолируют полосами электрокартона.
Соединение регулировочных ответвлений
обмоток с отводами производят электропайкой
медно-фосфористым припоем. Конец кабеля
предварительно обматывают тонкой медной
проволокой, затем расплющивают, после этого
подводят к месту пайки обмоточные провода
и располагают их поровну с обеих сторон
отвода так, чтобы они всей поверхностью
касались кабеля. Соединенные провода и кабель
обжимают плоскогубцами, устанавливают на
нужную высоту паечные клещи и производят
пайку. Место соединения тщательно зачищают
и изолируют до толщины, указанной в
чертеже. Нижние концы отводов обматывают
электрокартоном толщиной 1 мм и закрепляют
нижними нажимными планками.
Одновременно с подводкой регулировочных отводов
производят установку и пайку линейных отводов
обмоток ВН. Эти работы производят так же,
как у силовых трансформаторов ПБВ.
Сборку схемы большинства токоограничи-
вающих реакторов трансформаторов РПН
выполняют вне трансформатора. Изгибая «на
ребро» концы катушек, соединяют пайкой
соответствующие пары катушек на всех фазах.
Места паек изолируют по чертежу, после чего
устанавливают и запаивают отводы, закрепляя
их в деревянных планках. В местах крепления
планкой каждый отвод изолируют
электрокартоном или бумажно-бакелитовой трубкой.
В таком виде реактор устанавливают на
активную часть трансформатора и подсоединяют
болтами к пластинам отводов провода
контакторов. Вторые (свободные) концы
контакторов закрепляют в планках. Для обозначения
фаз на каждый отвод надевают бакелитовые
кольца. Аналогично описанному
устанавливают отводы от избирателя к контакторам.
Присоединением .контактных наконечников и
изолированием мест паек заканчивается
установка отводов к контакторам.
В мощных трансформаторах и
автотрансформаторах РПН (см. гл. 14) применяют
устройства переключения ответвлений обмоток
(устройства РПН) типа РНТ-18 [Л. 24].
Избиратель монтируется на активной части
аналогично РНТ-13. Установка отводов (их
«навеска») производится с обеих сторон
трансформатора, так как увеличилось число ступеней
регулирования, а следовательно, и число
ответвлений в обмотках.
Контактную часть отводов выполняют
пластинами, которые болтами соединяют с
шинами избирателя. Отдельные шины закрепляют
в прорезах гетинаксовых планок,
определяющих изоляционные расстояния между ними.
Чтобы избежать изгибов шин и поломки гети-
212
наксовых .планок, ©начале примеряют длину
верхней части каждого отвода, закрепляют его
в горизонтальных планках и только после
этого соединяют контактные пластины отводов
с шинами избирателя. Закрепление кабелей
производят сверху вниз с последовательным
переходом от одной горизонтальной планки
к другой.
Сборка отводов реакторов также имеет
некоторые особенности, вызванные прежде всего
большим количеством ответвлений и пайкой
большого количества проводников обмотки
с большим сечением. Сборка схемы
начинается так же, как и у силовых трансформаторов
РПН, с пайки концов катушек. Затем
комплект шин для отводов собирают в
деревянную раму. Шины укладывают и закрепляют
в прорезях планок и раму с отводом всех трех
фаз поднимают краном и устанавливают на
реактор. К соответствующим отводам
подводят концы ответвлений обмоток реактора,
паяют и изолируют места пайки.
Реактор устанавливают на активную часть
с торца трансформатора (см. рис. 20-2, а).
Соединение реактора и избирателя с
контакторами производят на третьей сборке. Таким
образом, -на сушку активная часть
поступает укомплектованная избирателем и
реактором.
Трансформаторы с токоограничивающими
сопротивлениями (рис. 18-1, а и 20-2, б) имеют
обмотку ВН с расположенным снаружи
концентром регулировочной обмотки (РО),
каждая ветвь которой является ступенью
регулирования. Конструкция устройства РПН с
токоограничивающими сопротивлениями
значительно сложнее ранее рассмотренных с
токоограничивающими реакторами (см. гл. 14), и
на сушку активная часть трансформатора
после второй сборки 'поступает с макетом
устройства РПН, по которому в процессе второй
сборки выполняют подгонку и пайку
регулировочных отводов. И только на третьей сборке
в процессе отделки макет заменяют самим
устройством РПН.
В зависимости от типа устройства РПН
(погружного или приставного) и его
конструкции подгонка и присоединение
регулировочных отводов к нему выполняются -по-разному.
Рассмотрим работы, выполняемые на
второй сборке и связанные ? установкой
устройства РПН погружного типа SAV,
показанного на рис. 20-2, б. В процессе второй сборки
производят подгонку «колокола» бака к
устройству РПН, поэтому к моменту второй
сборки необходимо иметь бак трансформатора и
все детали для крепления устройства. На
активную часть краном устанавливают
кронштейны крепления устройства РПН. В стеллажи
устанавливают нижнюю часть бака,
комплектуют ее резиновыми прокладками и с помощью
крана устанавливают активную часть на дно
бака и раскрепляют ее, измеряют
изоляционные расстояния.
Устройство РПН на сборку поступает
в собственной емкости с маслом. Вынимают
его из емкости, дают стечь маслу в течение
0,5 ч и устанавливают на активную часть
трансформатора так, чтобы винты,
расположенные на фланце устройства, вошли в
«гнезда» на кронштейнах. Устройства РПН
ставят на все три фазы. Укладывают резиновые
полосы по периметру бака и на фланцы
устройства, после чего производят установку
«колокола». Устройство подтягивают к баку
так, чтобы резиновая прокладка на его
фланце равномерно касалась крышки «колокола»,
а отверстия в крышке бака по периметру
совпадали с отверстиями фланца устройства.
Крепление устройства к баку производят
сухарями.
Проверяют положение опорных винтов на
фланце устройства относительно посадочных
мест («гнезд») на .кронштейнах; опорные
винты должны войти в гнезда кронштейнов. При
несовпадении опорных винтов с «гнездами»
необходимо ослабить крепление кронштейнов
и смещением по горизонтали отрегулировать
их положение относительно опорных винтов.
После крепления производят измерение
высоты установочных винтов над фланцами
устройства. Этот размер выбивают на торцах
соответствующих установочных винтов и
используют при установке макета.
Затем опускают устройство РПН на 15—
20 мм от крышки «колокола» с помощью
установочных винтов на фланце устройства. Раз-
болчивают и снимают «колокол».
Заворачивают установочные винты до размеров, выбитых
на их торцах, и измеряют расстояние от
неподвижных деталей крепления устройства или
изоляционных деталей до верхней плоскости
его фланца. В случае, если детали
неподвижные, измерения производят от нижней
плоскости лап магнитопровода до первого ряда
контактов на устройстве РПН. Эти данные необхо"
димы для установки макета. После этого
снимают устройство и опускают их в емкости с
маслом. Активную часть краном переставляют
в стеллажи и устанавливают макет устройства
РПН на кронштейны так, чтобы его винты
вошли в «гнезда». При установке макета
используют размеры, выбитые на торцах винтов.
Затем производят подгонку, пайку
регулировочных отводов. При этом все работы
производят осторожно, не допуская натяжения
кабелей, учитывая возможность подтяжки
устройства РПН к «колоколу» трансформатора.
213
Трансформатор на первую сушку отправляют
с макетом.
Устройство РПН типа ЗРНОА-110/1000
полностью устанавливают на третьей сборке
трансформатора, так как оно представляет
собой устройство приставного типа. Подгонку и
пайку регулировочных отводов с РО
производят по технологическому приспособлению,
имитирующему плиту, на которой они будут
закреплены на третьей сборке. Это
приспособление устанавливают и закрепляют на
нижних ярмовых балках, как показано на
рис. 21-1,а. Концы отводов закрепляют в
приспособлении и в таком виде отправляют на
сушку.
Контрольные вопросы
1. Какие технологические операции выполняются на
второй сборке трансформатора?
2. Какие оборудование и приспособления
применяют в процессе второй сборки?
3. Какие основные технологические операции
выполняются при сборке отводов трансформатора?
4. Назовите характерные особенности сборки
отводов мощных трансформаторов.
5. Выделите характерные особенности соединения
обмоток трансформаторов классов напряжения 220—
500 кВ.
6. Каковы особенности технологии второй сборки
трансформаторов РПН?
7. Каким испытаниям подвергают трансформаторы
после второй сборки?
ГЛАВА ДЕВЯТНАДЦАТАЯ
СУШКА И ОТДЕЛКА АКТИВНОЙ ЧАСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
19-1. ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА
Сушка является одним из важнейших
технологических процессов производства
трансформаторов. Она имеет целью удаление
влаги из твердой изоляции трансформатора,
состоящей в основном из волокнистых
материалов (картон, бумага), для обеспечения
возможно более высокой электрической
прочности изоляции. На рис. 19-1 показано изменение
электрической прочности электрокартона при
различном влагосодержании [Л. 8].
Для пробоя хорошо высушенного и
пропитанного трансформаторным маслом электро-
I^SE. Йепро питанный, маслом
Рис. 19-1. Диаграмма пробивных
напряжений электрокартона толщиной 2 мм,
пропитанного маслом и непропитанного при
различном содержании влаги.
картона толщиной 2 мм необходимо
напряжение переменного тока порядка 80 кВ. Если
картон полностью высушен, т. е. содержание
влаги в нем равно нулю, но он не пропитан
маслом, его пробивное напряжение ниже, чем
пропитанного, в 3 раза и составляет около
24 кВ.
При хранении электрокартона на складе
его влажность составляет в среднем 6,5%, а
пробивное напряжение—18 кВ. Если
влажность достигает 10%, 'пробивное напряжение
снижается до 13 кВ, т. е. ib 6 раз меньше, чем
у сухого, пропитанного маслом. Наконец, если
электрокартон увлажняется (например, при
транспортировке) и содержит 17% влаги, его
пробивное напряжение составляет 3 кВ, что
в 8 раз меньше, чем у сухого непропитанного,
и почти в 27 раз меньше, чем у пропитанного
маслом электрокартона.
Сушка основана на использовании явлений
влагопроводности и диффузии пара с
нагретой поверхности изоляции.
Процесс сушки включает '.нагрев изоляции
конвекцией и излучением, (парообразование и
диффузию 'пара с поверхности ^изоляции
в окружающее пространство, а также
перемещение 1влаги из внутренних слоев изоляции
наружу.
Внутри материала влага перемещается
в основном в виде пара из мест с большим
содержанием влаги в места с меньшим ее
содержанием (влагопроводность) и из мест с более
высокой температурой в места с низшей
температурой (тепловлагопроводность). Поэтому
для ускорения перемещения влаги на
поверхность материалов необходимо обеспечить быст-
214
120\
I
1"
«? 20
" Ч 6 в tO 20 40 6060180 290 Ш500Ю00
Дадление, ммрт. cm
Рис. 19-2, Зависимость температуры
кипения воды от давления воздуха.
рый и хороший прогрев всей активной части
трансформатора. Для ускорения сушки
применяется максимально допустимая для
волокнистой изоляции трансформатора температура
100—110° С.
В процессе сушки влага, 'содержащаяся
в материале, перемещается из его толщи
к поверхности и затем с поверхности в
окружающую среду. Переход влаги с поверхности
материала в окружающую среду обусловлен
разностью давлений пара непосредственно на
поверхности материала и в окружающей среде:
чем ниже давление паров в окружающей среде
по сравнению с давлением на
поверхности, тем интенсивнее будет .происходить
удаление влаги с поверхности материала. Вакуум
служит для снижения температуры
парообразования (зависимость которой от
абсолютного давления показана на рис. 19-2) и удаления
«одяных паров из шкафа для поддержания на
низком уровне относительной влажности
воздуха в сушильном шкафу. Следовательно, для
ускорения сушки необходимо снижать
давление паров в сушильном шкафу — сушить под
вакуумом и повышать давление на
поверхности материала нагревом.
Для обеспечения высокой электрической
прочности изоляционных материалов
недостаточно извлечь из них влагу. Вслед за сушкой
необходимо их тщательно пропитать
трансформаторным маслом с тем, чтобы оно проникло
во все поры и капилляры между волокнами,
вытеснив из них оставшийся воздух.
Существуют три основных метода «агрева
изоляции активной части трансформатора
в процессе термовакуумной обработки:
горячим воздухом, горячим маслом, в паровой
фазе..
Представляет интерес метод сушки
трансформаторов большой мощности в
собственном баке циркуляцией нагретого масла под
вакуумом [Л. 39]. На рис. 19-3 показана
схема сушки трансформатора по этому методу.
Для окончательной сушки и пропитки маслом
изоляции активной части в баке трансформа-
И^
Рис. 19-3. Схема сушки трансформатора
циркуляцией нагретого масла под вакуумом.
/ — гибкий шланг; 2 — нагреватели масла; 3 —
пульверизатор; 4 — вакуумный насос; 5 —
трансформатор, подвергающийся сушке; 6 —
регулирующее устройство; 7 — масляный насос.
тора создают вакуум, проверяют всю систему
на отсутствие тяги и заливают небольшое
количество масла. Затем это масло удаляют из
нижней части бака, прогоняют через систему
подогрева и направляют обратно в верхнюю
часть. Интенсивный поток масла, равномерно
распределенный пульверизаторами под
каждой фазой, очень быстро нагревает изоляцию,
не подвергая ее опасности чрезмерного
перегрева. По мере того, как горячее масло
пульверизируется в бак с выкачанным воздухом,
всякая влага, подхваченная маслом при
протекании его через изоляцию, немедленно
испаряется и удаляется из системы. Когда
трансформатор высушен, масло выпускают и
производят заливку маслом под вакуумом.
Наиболее эффективным способом
прогрева является метод использования в качестве
теплоносителя паров низкотемпературных
фракций нефтяных дисцилляров. Применяют
керосин, растворители типа уайт-спирита,
легкие фракции трансформаторных масел.
При «агреве парофазой температуру'прогрева
изоляции можно повышать до 135° С без
опасения ускоренного разрушения нормальной
изоляции.
Некоторые зарубежные фирмы применяют
принудительную циркуляцию через шкаф
нагретого воздуха, другие — дополнительный
внутренний нагрев изоляции постоянным
током в обмотках.
На отечественных трансформаторных
заводах преобладает метод нагрева изоляции
активной части трансформатора горячим
воздухом в вакуум-сушильных шкафах по
специальным режимам.
2i5
19-2. УСТРОЙСТВО И ОБОРУДОВАНИЕ
ВАКУУМ-СУШИЛЬНЫХ ШКАФОВ. РЕЖИМ
И КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА СУШКИ. ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ
МЕРЫ ПРИ СУШКЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Сушку активных частей трансформаторов на
отечественных заводах производят обычно в
вакуум-сушильных шкафах горизонтального или вертикального
типа. Активные части загружают в шкаф
горизонтального типа тележкой так же, как и обмотки (см.
рис. 12-30), в вертикальный шкаф активные части
опускают с помощью мостового крана, как показано на
рис. 19-4.
Более целесообразно размещение шкафов в
сборочном цехе в подземных котлованах, чтобы над землей
выступала только верхняя часть шкафа. Можно
устанавливать шкафы на уровне пола. Это создает
трудности для транспортирования узлов или собранных
трансформаторов внутри цеха, ограничивая
возможности их перевозки над шкафами, однако такая установка
шкафов намного дешевле. Устройство и оборудование
горизонтального вакуум-сушильного шкафа для сушки
активных частей трансформаторов I—III габаритов
описаны в гл. 12.
Шкаф для сушки активных частей высоковольтных
трансформаторов большой мощности (рис. 19-5)
представляет собой сварной бак 1, на верхней раме
которого укладывается уплотняющая прокладка из нагре-
востойкой резины. Крышка 2 устанавливается на бак
мостовым краном. Рама 3 бака и крышка должны
совпадать. Чтобы исключить проникновение воздуха
внутрь бака при вакуумной сушке, крышка крепится
к баку откидными срубцинами 4 или
гидродомкратами. Внутри шкафа на дне и его боковых стенках
располагаются нагреватели 5 и 6, по которым
пропускается пар под давлением D—5) • 105 Па
D—5 кгс/см2), поднимающий температуру внутри
шкафа до 100—110°С. Опорные швеллеры 7 предусмотрены
для правильной установки активной части в шкафу.
Для получения наименьшего остаточного давления из
Рис. 19-4. Загрузка в
вакуум-сушильный шкаф активной части
трансформатора.
вакуум-сушильного шкафа откачивают воздух две — три
группы вакуум-насосов. Первая группа насосов (типов
ВН-6, ВН-12, ВВН-50) снижает давление в шкафу,
начиная с атмосферного, до 100—150 мм рт. ст.
Вторая группа насосов (типов ВН-300, ВН-500 и др.)
снижает остаточное давление до 1—5 мм рт. ст. Для
сбора влаги, содержащейся в откачиваемой паровоздушной
смеси, а также для защиты насосов от влаги между
вакуум-сушильным шкафом и насосами в
трубопровод врезают конденсационные колонки
Для пропитки маслом активной части
высоковольтного трансформатора шкаф соединяют с
маслопроводом. Обычно ввод маслопровода для заливки маслом
помещается в верхней части шкафа, а сливной — в дне
шкафа.
Для уменьшения потерь тепла наружная
поверхность вакуум-сушильного шкафа и крышка должны
иметь теплоизоляцию 10. Перед наложением
теплоизоляции к баку и балкам жесткости 11 на наружной
поверхности бака приваривается проволочная арматура
12 (сетка), а на нее наносится слой совелита толщиной
60—70 мм, создающий высококачественное
теплоизоляционное покрытие. Во избежание его разрушения на
наружную поверхность теплоизоляции приклеивается
слой холщевой материи. В качестве теплоизоляции
применяют также шлаковату.
Для измерения сопротивления изоляции
трансформатора во время сушки в стенке шкафа предусмотрены
отверстия, которые герметически закрываются
составными вводами 13 на напряжение 10 кВ. Если шкаф
устанавливают на уровне пола, то вокруг него
монтируют площадку с ограждением 14.
Подсоединив концы измерительных проводов,
идущих к вводам 10 кВ и к концам обмоток активной
части, закрывают вакуум-сушильный шкаф крышкой и
начинают сушку. Если в процессе сушки измерять
содержание влаги (влажность) в изоляции и затем
построить график сушки, т. е. зависимость влажности от
времени, то получим кривую, изображенную на рис. 19-6.
На участке ЛБ содержание влаги изменяется
незначительно, так как вначале происходит только нагрев, а на
участке БВ происходит собственно сушка, влажность
сначала уменьшается быстро, затем медленно, а в точке
В сушка заканчивается, так как влажность изоляции
стала равной влажности окружающей среды,
обозначенной пунктирной линией.
Режимы сушки зависят от класса напряжения и
мощности трансформатора, его конструкции и
назначения. Однако все режимы сушки можно разделить на
три основных этапа: 1) прогрев активной части; 2)
сушка активной части; 3) пропитка изоляции маслом.
Время, необходимое для прогрева загруженной
в сушильный шкаф активной части трансформатора,
и длительность всего процесса сушки зависят от массы
трансформатора и конструкции изоляции, и поэтому
время установлено различным для разных типов
трансформаторов. Так, для трансформаторов мощностью до
100 кВ • А время прогрева установлено 3 ч, для 100—
6300 кВ • А—5 ч; для трансформаторов ПО кВ время
прогрева составляет 10—28 ч в зависимости от числа
обмоток и мощности; для трансформаторов 220 кВ—
32—36 ч, 500 кв—48 ч. В период прогрева через
каждые 4 ч в шкафу создают вакуум 20 мм рт. ст.
примерно на 15 мин для удаления паров влаги. По окончании
нагрева начинается период собственно сушки. Вакуум
создают постепенно, понижая давление в шкафу на
20 мм рт. ст. в час. Давление снижают до минимально
возможного, создавая возможно более глубокий
вакуум, но не ниже 740 мм рт. ст. для трансформаторов
класса 35 кВ и 755 мм рт. ст. для классов 220 кВ
и выше. При этом вакууме и прогреве активных частей
начинается интенсивное выделение влаги, и к концу
сушки оно прекращается. Через каждый час измеряют
216
Рис. 19-5. Вакуум-сушильный шкаф для трансформаторов больших мощностей.
/ — бак сварной; 2 — крышка; 3 — рама, 4 — струбцина; 5 и 6 — нагреватели; 7 — швеллер; 8 — щит
предохранительный; 9 — отверстие в щите; 10 — покрытие теплоизоляционное; // — балки жесткости; 12 — сетка; 13 — вводы, 14 —
площадка с ограждением.
количество выделившейся влаги (конденсата) и
сопротивление изоляции.
Сушка трансформаторов 35 кВ считается
законченной, если три измерения с промежутком в 1 ч
указывают на отсутствие влаги, или четыре измерения
показывают постоянство сопротивления изоляции Для
трансформаторов более высоких классов напряжения
A10 кВ и выше) установлено дополнительное условие
окончания сушки: отсутствие конденсата в течение 6 ч
подряд, и тангенс угла диэлектрических потерь (tg 6)
не должен превышать 3—4% при 100 °С Измерение
tg б обмоток является более объективным методом
оценки увлажненности изоляции, так как позволяет
судить о количественном содержании остаточной влаги
в изоляции
Для контроля режима сушки трансформаторов без
масла применяют прибор типа ЕВ-3, который широко
используется также для оценки увлажнения
трансформатора при ревизии и монтаже. За ходом сушки
ведется наблюдение и в журнал заносятся следующие
данные: время, температура в шкафу (по
термометрическому сигнализатору), давление пара, величина
вакуума, количество выделяемой влаги, показатели
электрических характеристик изоляции (Reo, tg б, АС/С). По
данным измерений строят кривые режима сушки, как
показано на рис. 19-7.
Практика последних лет подтверждает, что процесс
сушки следует вести при возможно более глубоком
вакууме. Уже при остаточном давлении 0,1 мм рт. ст и
температуре 80 °С время сушки составляет всего 15—
20% цикла сушки при остаточном давлении 5 мм рт ст.
Рис. 19-6. График
сушки
волокнистого материала —
зависимость
содержания влаги в
материале от
времени в процессе
сушки.
На ведущих заводах, изготавливающих
высоковольтные трансформаторы, реконструируют
существующие вакуум-сушильные шкафы с целью достижения
остаточного давления в десятые и сотые доли мм рт. ст.
Оборудование вакуум-сушильных шкафов для получения
столь низких остаточных давлений — сложная
техническая задача.
Рекомендуются следующие величины остаточных
давлений для трансформаторов различных классов
напряжения:
До 10 кВ . .
35—150 кВ . .
220—500 кВ .
750 кВ и более
. Не выше 5 мм рт. ст.
. Не выше 1 мм рт. ст.
. Не выше Ю-1 мм рт. ст.
. Не выше 10~2 мм рт. ст.
Время
Как видно из рис. 19-7, кривые изменения АС/С и
tg'6 в процессе сушки до заливки маслом имеют
одинаковый характер. Однако после заливки
трансформатора маслом АС/С резко возрастет, R60 уменьшается,
a tg 6 практически не изменяется. Таким образом,
показатель АС/С, как и показатель Reo, имеет разные
величины при измерениях без масла и с маслом.
Пропитка маслом изоляции трансформаторов
напряжением до 35 кВ включительно производится после
третьей сборки путем заливки масла в бак при
атмосферном давлении. Для трансформаторов ПО кВ и выше
для более полного удаления воздуха из изоляции
применяют пропитку их маслом под вакуумом.
После окончания сушки, не снимая вакуума,
снижают температуру в шкафу до 80—85 °С, заливают
шкаф маслом, электрическая прочность которого должна
быть не ниже 50 кВ (измеренная в стандартном
пробойнике), и выдерживают в шкафу под вакуумом в
течение 3—5 ч. После этого вакуум снижают и вновь
измеряют сопротивление изоляции и ее tg<6. Затем сливают
масло из шкафа, выдерживают активную часть в шкафу
в течение 2—4 ч, снимают вакуум и выгружают
активную часть из шкафа.
Для того чтобы степень увлажнения активной
части, находящейся в цехе на последующих
технологических операциях, не превысила допустимых пределов,
217
mom % "T'/<?
2000
1000V
500\
200\
100
50
20
/0
5
2
1
50h50
40
30
Vzo
to
L 0
A
\ M7
20
10
f-W
/1
' тл/|
Tf
7"
^
^J
\<-x
^v
p
W%f
^$0
4?
ty*
/0
20 30 W 50 60 70
Время суш пи, ч
Рис. 19-7. Характеристики изоляции трансформатора
ТДТГ-15000/110 в процессе вакуумной сушки при 100 °С.
«ремя пребывания активной части на воздухе
ограничено 16 ч для напряжения 35 кВ и выше.
Заливка трансформаторов в собственном баке
осуществляется без применения вакуума для напряжения
до 150 кВ включительно и под вакуумом для 220 кВ
и выше.
Сушка и пропитка маслом трансформаторов имеют
решающее значение для обеспечения необходимой
электрической прочности их изоляции.
Технологический метод, обеспечивающий высокое
качество сушки изоляции и отделки в процессе третьей
сборки непропитанной маслом активной части, с
двойной сушкой изоляции трансформатора внедрен на ЗТЗ.
По этому методу изоляция активной части сушится
в вакуум-сушильном шкафу по ранее описанным
режимам до установившихся значений характеристик при
минимальных остаточных давлениях. Затем активная
часть трансформатора («сухая», не пропитанная
маслом) выгружается из сушильного шкафа, и на ней
производятся операции третьей сборки и отделки.
Собранный в собственном баке трансформатор без вводов
с открытыми заглушками вновь загружается в вакуум-
сушильный шкаф и досушивается при минимальном
остаточном давлении до нормированных характеристик
изоляции. После термовакуумной обработки в бак
трансформатора заливают масло. Активная часть может
подсушиваться и вне шкафа в собственном баке с
последующей заливкой масла.
Технология двойной сушки при «сухой» сборке
сокращает пребывание активной части трансформатора на
воздухе в 3—4 раза и тем самым значительно снижает
степень увлажнения изоляции, способствует сохранению
уровня качества изоляции, полученного в процессе
сушки. Кроме того, при пропитке в собственном баке
экономичнее расходуется трансформаторное масло,
уменьшается загрязнение изоляции; отделка «сухой» активной
части делает сборку более чистой, улучшает условия
труда.
Недостатком описанного процесса является
удлинение общего цикла сушки в 1,5—1,8 раза, в результате
-чего снижается производственная мощность сушильного
хозяйства. Разработка и внедрение прогрессивных
методов нагрева активной части трансформатора в
собственном баке могут устранить этот недостаток.
Техника безопасности и противопожарные меры при
сушке трансформаторов
При сушке активной части трансформаторов
должны выполняться следующие противопожарные
мероприятия, а также меры по технике безопасности:
1. В помещении, где производится сушка,
запрещается курение и всякие работы, связанные с огнем
(сварка, пайка и т. п.). ;
2. Вблизи трансформатора должны быть
установлены средства тушения (ящики с песком, совки, лопаты,
ведра и незамерзающие пеногонные огнетушители).
3. Помещение должно быть очищено от мусора и
материалов, которые легко загораются (масляные
тряпки и концы, дерево, стружка, бумага, войлок, опилки
и т п)
4 Лаки, Гснзин, керосин и другие
легковоспламеняющиеся материалы должны храниться в закрытых
металлических ящиках и закрытой металлической
посуде и вне помещения, где производится сушка.
5. Все электрические установки должны быть
заземлены, а рубильники и плавкие вставки — смонтированы
в закрытых ящиках.
6. Помещение, где производится сушка, должно
иметь вентиляцию.
7. Все измерения сопротивления изоляции должны
производиться после отключения трансформатора от сети.
8. Переносные лампы должны быть на напряжение
не более 24 В.
9. Включение и отключение трансформатора
необходимо производить в резиновых перчатках.
10. Помимо специального дежурного из числа
квалифицированных рабочих, в помещении, где
производится сушка, рекомендуется установить на время сушки
пожарный пост с непрерывным дежурством.
11. При возникновении пожара дежурный по сушке
должен поднять попарную тревогу, отключить
трансформатор от сети и одновременно начать тушение
пожара. Пожар надо тушить песком, бросая его с силой
при помощи лопаты. Если пожар больших размеров, то
его надо тушить пеногонными огнетушителями. Тушение
водой не допускается.
19-3. ОТДЕЛКА АКТИВНОЙ ЧАСТИ
ПОСЛЕ СУШКИ
Во время сушки активной части происходит
усадка изоляции, деревянных и
электрокартонных деталей, вследствие чего ослабевают
'прессовка обмоток и крепление отводов. Отделка
активной части является главной операцией
в процессе третьей сборки. Для сохранения
характеристик изоляции отделка должна
производиться с минимальным временем
пребывания активной части на воздухе (до 16,ч).
Для этого активную часть устанавливают
на специальную площадку, оборудованную
стеллажами. Отделочная площадка
трансформаторов напряжением 110—750 кВ имеет связь
со сливной решеткой, через которую масло
удаляется на маслоочистительную станцию.
Операцию отделки начинают с опрессовки
ярм магнитопровода. Вначале опрессовывают
нижнее ярмо, затем приступают к опрессовке
верхнего ярма. Для правильной затяжки ярм
с большим количеством полубандажей и во
избежание деформации ярмовых балок (осо-
218
бенно удлиненных) затяжку
необходимо (производить в
определенной
последовательности и 'постепенно: завернуть
гайки до полного
прикосновения каждой гайки с опорной
поверхностью, в определенной
очередности -произвести
затягивание всех гаек примерно на
половину усилия и, наконец,
в том же (порядке затянуть
гайки на полное усилие.
Отделку активной части
трансформаторов малой
мощности (до 63 кВ-А) начинают
с опрессовки ярм, затем под-
прессовьгвают обмотки
вертикальными стяжными
шпильками [Л. 21} Болтовые
соединения деревянных отводов,
крепление ответвлений
переключателя также подтягивают.
Возможность
самоотвинчивания гаек, шпилек -и болтов
крепления отводов, переключателя
и других деталей активной
части устраняют кернением или
стопорением -пластины. Керне-
ние шпилек и гаек производят
в трех точках равномерно по
окружности.
Отделку активной части
трансформаторов мощностью
1000 кВ-А и выше также
начинают с восстановления оя-
пресов'ки нижнего ярма, а
затем верхнего. Гайки и болты
предохраняют от самоотвинчи-
вания кернением последних
в четырех — шести точках по окружности.
Для удобства работ по опрессовке ярм магни-
топровода активные ч'асти устанавливают на
специальные подставки.
Опрессовку обмоток трансформаторов
мощностью более 1 000 кВ • А производят вручную
трещоточными ключами, чтобы деревянные
подкладки, уравнительная и ярмовая
изоляции плотно прижались к обмоткам.
Опрессовку обмоток трансформаторов мощностью
более 10 000 кВ-А производят специальным
приспособлением, состоящим из гидравлического
насоса и гидроцилиндров плунжерного типа,
соединенных с насосом шлангами высокого
давления. Приспособление для опрессовки
обмоток можно использовать как переносное и
как стационарное.
Опрессовку обмоток на всех фазах
производят одновременно. В зависимости от количе-
Рис. 19-8. Схема работы приспособления для опрессовки обмоток на
третьей сборке.
1 — рабочий цилиндр; 2 — шланг высокого давления; 3 — предохранительный клапан;
4 — манометр; 5, 10, 12, 17, 18—шланги низкого давления; 6 — нагнетательный клапан
насоса высокого давления; 7 — всасывающий клапан насоса высокого давления, 8 —
нагнетательный клапан насоса низкого давления; 9 — всасывающий клапан насоса
низкого давления; И — распределитель; 13 — нагнетательный клапан откачивающего
насоса; 14 — всасывающий клапан откачивающего насоса; 15 — откачивающий насос;
/6 — запорная игла; 19 — корпус насосов высокого и низкого давления; 20 — запорная
игла; 21 — масляный бачок.
опрессовки обмоток на третьей сборке может
достигать B50—300) • 104Н B50—300 тс).
Контроль за усилием опрессовки производят по
показанию манометра. Максимальное
давление, которое развивает насос, 250-105 Па
B50 кгс/см2). Размеры гидроцилиндров
выбирают в зависимости от конструкции
трансформатора и усилий опрессовки обмоток.
Вопросу стабилизации осевых размеров
обмоток, обеспечивающей динамическую
устойчивость при коротких замыканиях, уделяют
большое внимание, так как увеличение
механической прочности обмоток при коротких
замыканиях очень важно.
Опрессовку обмоток гидроцилиндрами
(рис. 19-8) производят в следующей
последовательности. Устанавливают выбранное
количество гидроцилиндров 1 на прессующие
кольца под ярмовые балки равномерно по окруж-
ства установленных гидроцилиндров усилие ности. Опрессовку обмоток ВН, СН, НН, если
219
они не прессуются одним прессующим
кольцом, необходимо начинать с внутренней
обмотки. Перед началом опрессовки
перекрывают нагнетательный клапан 13 откачивающего
насоса и начинают качать масло насосом
низкого давления. Прекращают работу насоса
низкого давления, когда усилие рабочего
будет недостаточным для создания нужного
давления в цилиндрах; включают насос
высокого давления. При достижении нужного
давления в цилиндрах 1 (давление определяют
по манометру 4) работу насоса прекращают,
выдерживают давление 1—2 мин и фиксируют
это усилие, завернув прессующие винты до
упора в прессующее кольцо. Далее закрывают
клапаны 6—9 на-сосов .низкого и .высокого
давления, открывают нагнетательный клапан 13
откачивающего насоса 15. Откачав масло из
гидроцилиндров, их убирают.
Если перепад обмоток по высоте на одной
фазе более указанного в чертеже, необходимо
выравнять обмотки по высоте. Для
выравнивания используют сегменты
электрокартонного кольца. Для укладки сегментов
выкручивают прессующие винты, приподнимают
прессующие кольца специальным приспособлением и
укладывают сегменты, располагая их
равномерно по окружности обмоток.
После укладки сегментов
электрокартонного кольца обмотки снова опрессовывают.
Затем подтягивают крепеж отводов,
переключателя, измеряют изоляционные расстояния.
ГЛАВА ДВАДЦАТАЯ
После сушки и отделки активной части ее
устанавливают в бак и производят так
называемую третью сборку трансформатора.
Третья сборка охватывает все оставшиеся
операции, необходимые для подготовки
трансформатора к испытаниям. Сюда входят
комплектование крышки и бака, установка активной
части в баке и его уплотнение, установка
вводов, крепление отводов и заливка маслом. По
окончании третьей сборки трансформатор
предъявляется ОТК, а затем испытательной
станции для проведения контрольных
испытаний. Окончательной отделкой после
испытания завершается сборка малых
трансформаторов.
В комплекс работ сборочного цеха или
участка входят также демонтаж трансформаторов
средней и большой мощности и их погрузка на
железнодорожную платформу или транспортер.
Отсоединяют шинки заземления и
проверяют состояние изоляции между узлами
заземления: сталь активная — ярмовая балка
нижняя; кольца прессующие — ярмовая балка
верхняя; пластина подъемная — ярмовая
балка верхняя — сталь активная; экран
электростатический—ярмовая балка верхняя.
Проверку состояния изоляции выполняют
мегомметром 1 000 В, соблюдая следующие
правила техники безопасности: 1)
запрещается при проверке состояния изоляции
находиться на активной части; 2) провода мегомметра
должны быть надежно изолированы; 3)
снимать разряд по окончании проверки; 4)
убедившись в отсутствии замыканий,
устанавливают шинки заземления и .проверяют наличие
цепи между заземленными узлами.
Контрольные вопросы
1. Для чего производится сушка активной части
трансформатора?
2. Какие факторы влияют на ускорение процесса
сушки активной части?
3. Из каких основных элементов состоит вакуум-
сушильный шкаф?
4. Какими методами контролируется процесс сушки
активной части в вакуум-сушильном шкафу?
5. По каким параметрам определяют окончание
процесса сушки активной части?
6. Какие противопожарные меры и меры техники
безопасности работ нужно выполнять при сушке
активной части?
20-1. МОНТАЖ И КОМПЛЕКТОВАНИЕ КРЫШКИ
И БАКА
В зависимости от конструкции
трансформатора баки и крышки имеют разную форму (см.
рис. 16-1). Трансформаторы мощностью до
32 000 кВ-А часто имеют верхний разъем и
плоскую крышку; у трансформаторов большей
мощности бак выполняется колокольного
типа (с нижним разъемом). Несмотря на
различные конструкции, технологические
процессы их сборки имеют много общего.
Комплектование крышки производят на подставках вне
маслосливной площадки, а бака — в
механизированных стеллажах, которыми оборудована
рабочее место. Крышки поступают на участок
сборки из сварочного цеха без установленных
на них крупных деталей, таких, как
предохранительная труба, расширитель и кронштейны
ТРЕТЬЯ СБОРКА (УСТАНОВКА АКТИВНОЙ ЧАСТИ В БАК
И ПОЛНАЯ СБОРКА ТРАНСФОРМАТОРА)
220
для его крепления. Эти узлы не крепятся на
крышке из-за трудностей, связанных с
перевозкой укомплектованной крышки. Обычно
крышки поступают на сборку с устаноновленными
фланцами ВН, болтами под крепление вводов
НН и СН и другими комплектующими
деталями. Одним из главных вопросов при
комплектовании крышки и бака является
качество уплотнений узлов и деталей,
устанавливаемых на крышке или баке [Л. 21, 22]. На
предварительно очищенную поверхность
фланцев для крепления вводов, предохранительной
трубы, расширителя, привода переключателя
ответвлений наносят кистью тонкий слой
резинового клея, дают выдержку 15—20 мин, затем
укладывают резиновые прокладки,
предварительно промазанные клеем. Прокладки
укладывают аккуратно, промазанной стороной на
места уплотнений, следя за тем, чтобы
прокладки не закрывали во фланцах отверстия
для болтов, которыми узлы и детали будут
крепиться к крышке («колоколу»).
Комплектация крышки заключается в
установке на ней вводов ВН и НН, привода
переключателя, кранов (плоского и пробкового),
предохранительной трубы и расширителя
(рис. 18-1,6). Все узлы тщательно уплотняют.
Одновременно со сборкой активной части
трансформатора производят подготовку
вводов. В старых сериях трансформаторов
применялись вводы, армированные в обойму
(обычно для крепления вводов НН) или
чугунный фланец.
Рассмотрим армирование вводов
внутренней и наружной установки. На токоведущую
шпильку ввода навертывают стальной или
бронзовый колпак и закрепляют контргайкой
(если шпилька с лопаткой — надевают колпак
на шпильку). Для составных вводов на
шпильку навертывают гайку и сминают резьбу.
Заготовленные шпильки с колпаками или
гайками подогревают в печи до 600—700 °С и
сваривают с внутренней 'стороны газовой
сваркой. Присадочным материалом является
латунь, а бура — флюсом. Качество сварки
проверяют на приспособлении, промазывая
мыльным раствором место сварки и подавая внутрь
колпака воздух давлением не менее 1,5* 105Па
A,5 кгс/см2). Если в течение 1 мин. не будет
пузырей, шпилька считается «плотно сваренной.
Для армирования ввода 35 кВ наружной
установки (рис. 20-1,а) .на швеллер 1
устанавливают шпильку 6 с приваренным колпаком 2;
на шпильку надевают бумажно-бакелитовую
трубку, а в колпак укладывают резиновую
шайбу. На колпак устанавливают фарфоровый
изолятор 5; сверху укладывают
электрокартонную шайбу 4, затем гетинаксовое кольцо 5'
и гайкой затягивают до отказа.
Рис. 20-1. Вводы.
а — армирование вводов; б — съемные вводы на 35 кВ.
Для закрепления на крышке ввод
вмазывают в чугунный фланец (или обойму).
Фланец кольцом охватывает фарфоровую
покрышку несколько ниже половины его высоты.
В этом месте изолятор имеет бортик, на
который устанавливают резиновую шайбу 7 и
фланец 8 верхней торцевой поверхности. С
помощью прижимной плиты 9, шпилек 10 и
гайки 11 торец фланца плотно прижимается
к бортику фарфора. Зазор между покрышкой
и фланцем заполняют магнезиальной массой.
Масса схватывается примерно через 12 ч
после заливки при +16°С, после чего застывшую
поверхность массы покрывают нитроэмалью
624С.
В новых сериях трансформаторов
применяют съемные вводы (рис. 20-1,6).
Конструкция предусматривает механическое крепление
фарфоровой покрышки к крышке бака. Для
установки и сборки съемного ввода
необходимо выполнить следующее: 1) уложить на
крышку резиновую прокладку 9\ 2)
вытащить через отверстие для ввода отвод
обмотки 10 (для случаев, когда крышка крепится
на активной части и отвод выполнен кабелем
с напаянной токоведущей шпилькой) и
уложить на бортик шпильки 1 разрезную
электрокартонную шайбу 5; 3) установить
фарфоровую покрышку 6, пропустив через нее
отвод, уложить резиновую прокладку 4 и
прижать ее колпаком 3; 4) на шпильку отвода
надеть латунную втулку 2 и уплотняющую
шайбу и, навернув гайку, затянуть и
уплотнить ввод; 5) закрепить покрышку на
крышке кулачками 8 и фланцем 7.
Перед установкой фарфоровые изоляторы
протирают чистыми тряпками, затем
тряпками, смоченными гидролизным спиртом, после
чего вновь протирают сухими чистыми
тряпками без ворса. Эта второстепенная на первый
221
взгляд операция в действительности имеет
существенное значение, так как при
измерении сопротивления изоляции обмоток НН и
СН загрязненные покрышки резко ухудшают
показатели вследствие увеличения
проводимости по поверхности ввода. Иногда грязная
поверхность может привести к перекрытию
при испытании изоляции приложенным
напряжением. Если при этом съемную часть ввода,
расположенную над крышкой, можно легко
протереть от грязи, то для очистки внутренней
части фарфора под крышкой необходима
разборка с последующей сборкой, что удлиняет
процесс испытания.
Болты, крепящие фарфоровые покрышки
к крышке бака, затягивают гаечным ключом
равномерно с двух противоположных сторон,
чтобы избежать перекоса и сдвига
уплотнений. Неправильная затяжка и перекос
фланца ввода могут привести к течи масла из-под
уплотнения.
Для трансформаторов с баками
колокольного типа производят комплектование
«колокола» аналогично комплектованию крышки.
Предварительно протерев бак от пыли и
грязи, подготавливают уплотнение рамы
бака с крышкой (или «колокола» с дном),
вводов, люков, заглушек, кранов и пр.
Суммарная длина уплотнений в одном мощном
трансформаторе достигает десятков метров.
20-2. УСТАНОВКА АКТИВНОЙ ЧАСТИ В БАК.
УСТАНОВКА ВВОДОВ. КРЕПЛЕНИЕ ОТВОДОВ
К ВВОДАМ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЮ
Укомплектованный бак устанавливают на
маслосливную площадку (для
трансформаторов мощностью до 10 000 кВ-А) или в
стеллажи (для трансформаторов мощностью
более 10 000 кВ-А). Внутреннюю поверхность
бака, установленного в стеллажи, еще раз
тщательно осматривают. Необходимо
помнить, что даже небольшое количество грязи,
ворс и нитки от тряпок, оставшиеся в баке,
могут быть причиной серьезных повреждений
трансформатора при высоковольтных
испытаниях или в процессе эксплуатации.
Поверхность рамы бака тщательно протирают, затем
наносят кистью ровный тонкий слой
резинового клея. После выдержки в течение 15 —
20 мин на раму укладывают полосу
уплотняющей резины, очищенной от талька.
Резина должна плотно прилегать к поверхности
рамы. Особенно ответственна укладка резины
на закруглениях, когда малейшая
небрежность может привести к вытеснению при за-
болчивании резины внутрь бака. Стыки
полосовой резины должны выполняться таким
образом, чтобы они обеспечили надежное
уплотнение и не увеличивали толщины
резиновой полосы в месте стыка, который делают
на прямой части между отверстиями.
а) Установка активной части в бак
После окончания отделки активную часть
осматривают перед опусканием в бак. Подъем
активной части производится за проушины
в стальных планках или за крюки,
приваренные к верхним ярмовым балкам (рис. 20-2).
Стальные тросы подбирают в соответствии
с массой активной части. При подъеме
активных частей трансформаторов большой
мощности для уменьшения натяжения в ветвях
приходится применять несколько пар тросов,
иногда пользуются специальной балкой для
подъема (рис. 20-2,а). Установка активной
части в бак — ответственная операция.
Вначале определяют стороны ВН и НН бака и
активной части. Затем стропят активную часть
и подвозят ее к баку. От правильного
положения активной части по отношению к стенкам
бака во многом зависят результаты
высоковольтных испытаний трансформатора.
Положение активной части в баке фиксируется
снизу приваренными к дну бака шипами,
которые при установке активной части в бак
входят в отверстия или овалы нижних ярмо-
вых балок, а сверху — специальными
стальными «раскосами». Установленные на нижних
ярмовых балках два нижних раскоса (рис.
20-3,а) служат только для направления
активной части при опускании ее в бак.
Установив активную часть в бак,
производят ее раскрепление в основном
прессующими болтами 2, как показано на рис. 20-3,6.
После раскрепления активной части в баке
производят измерение изоляционных
расстояний между ее отдельными узлами и стенками
бака. Такими узлами являются линейные
отводы обмотки, цилиндры переключателей,
регулировочные отводы обмоток, цилиндры
вводов и др. Изоляционные расстояния
указываются в чертежах. Проверкой изоляционных
расстояний заканчивается установка активной
части в баке трансформатора.
В связи с отменой ревизии при монтаже,
связанной с подъемом активной части из
бака, в процессе ее опускания производят
ревизию, заключающуюся в дополнительной
проверке правильности установки активной
части в бак, проверке изоляционных
расстояний, подсоединении отводов к вводам,
раскреплении активной части в баке.
222
Перед установкой крышки проверяют ее
чистоту. На крышке не должно быть
незакрепленных болтов, шайб, гаек и прочих
деталей. Все люки закрывают заглушками и
крепят к крышке двумя-тремя болтами.
Установку крышки (колокола) производят
в присутствии мастеров производства и ОТК.
Крышку поднимают за подъемные кольца,
расположенные с учетом ее центра тяжести и
установленных на ней деталей. Крышку мед-
Рис. 20-3. Установка активной части в баке.
а — активная часть после установки на дно бака: / — бак; 2 —
активная часть; 3 — шип; 4 — нижний раскос; б — раскрепление
активной части трансформатора / — фасонная гайка; 2—
стопорный болт; 3 — специальная гайка; 4 — стенка бака; 5 —
стальной штуцер; 6 — специальная шайба; 7 — асбестовый шнур
(уплотнение); 8 — дно бака.
Рис. 20-2. Опускание активной части в бак.
а — трансформатор с РПН типа ТДТНГ-75000/110 с
переключающим устройством типа РНТ-16: / — избиратель трехфазный; 2 —
отводы трансформатора; 3 — реактор; б — автотрансформатор
с РПН типа А1ДЦТН-1B5000/220 с переключающим устройством
типа SAV-35/1600: / — отводы трансформатора, 2 —
переключающее устройство однофазное; 3 — кронштейн; 4 — фланец.
ленно и осторожно опускают на раму бака,
причем на расстоянии 50—100 мм от нее
в отверстия для болтов на противоположных
концах крышки вставляют две-три конусные
стальные оправки. Этими оправками
стараются «поймать» соответствующие отверстия
в раме бака и, направляя с их помощью
крышку, добиваются совпадения отверстий
в крышке и раме. На установленные болты
навинчивают гайки гайковертом или ключом
с большим плечом затягивают равномерно
с противоположных сторон крышки,
последовательно переходя от одного болта к
другому.
Если конструкцией предусмотрено
выполнение нижнего разъема, то активную часть
устанавливают на дно бака, а «колокол»
опускают на нее, затягивают гайки по периметру
дна, обеспечивая надежное уплотнение места
разъема бака.
б) Установка приводов переключателей;
присоединение отводов НН и СН
Перед установкой привода переключателей
ответвлений производят примерку штанг
непосредственно на трансформаторе. Каждую
штангу опускают через люки приводов на
крышке бака до тех пор, пока муфта на ее
нижнем конце не достигнет вала
переключателя со стальной втулкой и штифтом, который
входит в прорезь нижней муфты штанги.
Отметив лишнюю длину каждой штанги,
обрезают ее (после извлечения штанги из бака),
маркируют (А, В, С и напряжение ВН, СН).
223
Для компенсации возможного
несовпадения осей переключателя и вала сальника, что
является следствием встречающегося иногда
смещения активной части по отношению к
баку и крышке, предусмотрено шарнирное
соединение штанги с приводом. На верхний
конец штанги надевают муфту, по отверстиям
в муфте просверливают отверстия в штанге,
в которые вкладывают стальные
цилиндрические штифты 7 (рис. 20-4,а) и молотком
осторожно их расклепывают на стальной плите.
Верхнюю муфту 6 штанги связывают с
соединительной муфтой 4 привода, закрепленной
на валу 1 сальника стальным коническим
штифтом 5. Полученное шарнирное
соединение допускает некоторое несовпадение осей
привода и переключателя, не оказывающее,
однако, влияния на их совместную работу.
Между обработанной нижней
поверхностью крышки сальника и фланцем на
крышке 3 трансформатора прокладывают
резиновую пракладку (рис. 20-4,6), препятствующую
течи масла. Штангу 8 пропускают через
резиновую прокладку 5 и после опускания
штанги в люк привода укладывают прокладку на
поверхность фланца. Крышку сальника 2
устанавливают на уплотняющую прокладку
так, чтобы шпильки на крышке
трансформатора попали в отверстия корпуса привода.
Работа переключателя и его привода
должна быть точной. Если указатели
положения, имеющиеся на колпаке привода,
показывают какое-то определенное положение, то
оно должно точно соответствовать
действительному положению контактов
переключателя. Кроме того, все переключатели
ответвлений СН и ВН на трансформаторе должны
быть установлены на одно и то же положение,
____4_^^_____- и точность их работы
*^^ |:=:р^Г'-~~~% должна быть
совершенно одинаковой.
В связи с тем, что
"^ при третьей сборке не-
-5 обходимо сохранить
характеристики изоляции,
а) б)
Рис. 20-4. Установка привода и соединение со штангой.
« — соединение штанги привода с крышкой сальника; б
—установка привода переключателя на крышке бака.
224
полученные после сушки, все работы по
третьей сборке (для сокращения времени
пребывания активной части на воздухе) необходимо
по возможности выполнять параллельно.
Например, можно одновременно производить
установку вводов, подсоединение отводов НН
к вводам и крепление привода.
Подсоединение отводов НН и СН к
соответствующим вводам производят согласно
указаниям, которые обычно приведены в
чертежах отводов. При этом положение кабелей
отводов компенсаторов, а также необходимые
изоляционные расстояния должны точно
соответствовать указаниям чертежа.
Подсоединение отводов обмоток к вводам НН и СН
производят через «люки», расположенные на
стенке бака или крышке. Рабочий спускается
в люк внутрь бака и, находясь на верхнем
ярме активной части, устанавливает и
закрепляет компенсаторы <на контактных
шпильках ©водов.
Работающие внутри бака должны быть
особенно аккуратны и внимательны. Перед
тем, как спуститься в люк, рабочий (или
мастер) обязаны извлечь из карманов все
имеющиеся там предметы независимо от того,
металлические они или нет. Недопустима
работа в баке трансформатора в одежде с
металлическими пуговицами и в обуви на гвоздях.
Для работы внутри бака разрешается брать
с собой только самый необходимый
инструмент, который должен быть надежно
привязан к руке рабочего [Л. 22].
в) Установка вводов ВН
Особое место в процессе третьей сборки
занимает установка вводов ВН. Обычно для
сборки и испытания трансформаторов на
заводе применяют технологические маслонапол-
ненные вводы, которые регулярно подвергают
профилактическому осмотру и испытаниям.
Перед установкой ввод необходимо
внимательно осмотреть, проверить его соответствие
типу ввода, указанному в чертежах;
проверить целостность фарфора, отсутствие течи и
наличие масла во вводе. В последнее время
стали применять герметичные вводы с
бачками давления (рис. 20-5,а). Для таких вводов
необходимо проверять и регулировать
давление масла в бачке, которое колеблется в
зависимости от температуры окружающей
среды.
Для подъема вводов применяют
специальные приспособления, позволяющие перевозить
и устанавливать вводы в вертикальном
положении и обеспечивающие наклон ввода на
заданный угол (рис. 20-5,6 и в). Ввод
поднимают из подставок для хранения, затем создают
ему наклон с помощью приспособления, по-
Рис 20-5. Вводы ВН.
а — герметичный ввод с бачком давления- / — траверса для
подъема ввода 2 — хомуты верхний и нижний для удержания
ввода, 3 — ввод 500 кВ, 4 — бачок давления масла, б
—установка ввода в вертикальное положение: / — ввод; 2 — строп; 3 —
крюк, 4 — рым-болт; 5 — пояс крепления ввода;' 6 — кольцо
троса, в — установка ввода с наклоном: /—-приспособление для
подъема вводов 220—330 кВ; 2 — ввод 220 кВ, 3 — траверса, 4 —
канат для протягивания наконечника ввода; г — установка
бумажно-бакелитового цилиндра на ввод: / — ввод; 2 — цилиндр;
3 — планка, 4 — переходный фланец; 5 — винт, 6 — крышка, 7 —
экран ввода
казанного на рис. 20-5,в. Готовить ввод
к установке необходимо с особой
осторожностью. Крепить приспособление на вводе
следует, соблюдая все правила техники
безопасности.
На вводы ПО кВ предварительно
устанавливают бумажно-бакелитовые цилиндры,
изолирующие нижнюю часть ввода от стенок
бака (рис. 20-5,г). Для этого цилиндр
устанавливают в технологические стойки, после чего
в него опускают ввод ПО кВ так, чтобы его
верхний фланец не доходил до торца
цилиндра примерно на 100—150 мм. Между
цилиндром 2 и втулкой ввода 1 устанавливают
деревянные планки 3, которые крепятся к
цилиндру. Таким образом, цилиндр оказывается
надежно связанным с вводом ВН. Ввод
подвозят краном к соответствующему
переходному фланцу, установленному на крышке, и
осторожно опускают, причем находящийся на
крышке рабочий постоянно направляет его
движение. Кабель отвода, прикрепленный
к тросу, опущенному внутрь трансформатора
через токоведущую трубу ввода, рабочий,
находящийся на крышке, постепенно
вытаскивает наружу. При больших сечениях кабеля
отводов ВН мощных трансформаторов E0 —
300 мм2) пользуются специальными
приспособлениями. Ввод осторожно опускают до
резинового уплотняющего кольца, уложенного
на переходном фланце; при этом конусными
стальными оправками направляют совпадение
отверстий фланца ввода с фланцем,
установленным на крышке. После закрепления кабеля
отвода на наконечнике ввода вставляют и
равномерно затягивают болты, закрепляя
ввод на крышке бака.
Аналогично устанавливают все другие
вводы 110—500 кВ. При установке вводов на
наклонные фланцы необходимо внимательно
проверять изоляционные расстояния от
наконечника ввода до ближайшей заземленной
детали или соседнего ввода.
г) Установка трансформаторов тока
Установка трансформаторов тока в
переходный фланец ввода ВН показана на рис.
20-6. Начинают установку с подготовки
переходного фланца 1. С него снимают верхний
фланец 6 под ввод 110—220 кВ и заглушки
10 и 13. Концы 4 трансформаторов тока
обычно подсоединяют к составным вводам,
устанавливаемым на наклонной стенке бака.
Комплектование и установку составных вводов
ведут в строгой последовательности, после чего
приступают к сборке трансформаторов тока 2.
Сборка начинается с установки листа элек-
15—1068
225
Рис. 20-6. Установка трансформаторов тока.
трокартона в виде цилиндра внутрь фланца.
Во фланец укладывают нижнюю
электрокартонную шайбу 11 и устанавливают первый
трансформатор тока. При этом внутренний
диаметр трансформатора должен совпадать
с диаметром нижнего отверстия фланца,
а участки с распорными клиньями
располагаться по отношению к вырезу в стенке
фланца строго по чертежу установки; отверстие
для выхода концов обмотки должно быть
точно в середине выреза во фланце. На
наружную поверхность трансформатора
наматывают лист электрокартона 8, в котором выреза^-
ют отверстия для прохода концов вторичной
обмотки. Против мест, где располагаются
распорные клинья трансформаторов тока, в
промежуток между цилиндрами 8 и 9
устанавливают деревянные клинья 7, которыми
расклинивают трансформатор. После установки
промежуточной шайбы 12 со срезом
устанавливают аналогично верхний измерительный
трансформатор 3 и на него укладывают
электрокартонную шайбу 5. Часть концов обмотки
заглушают, а к остальным припаивают
контактные пластины, которые и подсоединяют
к соответствующим вводам. Проверив
надежность уплотнений, на переходный фланец
устанавливают верхний фланец 6 и заглушку
10; боковую заглушку 13 ставят временно на
двух-трех болтах, так как на время испытаний
трансформатора тока ее снимают для
подсоединения измерительных приборов.
Затем трансформаторы тока сушат,
проверяют на испытательной станции, после чего
соединяют (замыкают накоротко) все
выводы концов вторичных обмоток, так как во
время испытаний трансформатора на
разомкнутых концах вторичной обмотки появляется
высокое напряжение, опасное как для
работающих, так и для изоляции самой обмотки.
д) Особенности технологии третьей сборки
трансформаторов с РПН
С токоограничивающими реакторами.
Несмотря на большое разнообразие
трансформаторов с РПН в отношении их мощности и
назначения, все они объединяются общей
конструктивной схемой расположения и связи
избирателя и его привода. Каждый из этих
трансформаторов имеет избиратель,
расположенный на верхнем ярме магнитопровода,
панель контакторов со своим собственным баком
(кожухом), наполненным маслом, механизмы
вращения и автоматического управления
переключением. При этом избиратель, панель
контакторов и приводной механизм связываются
системой соединительных валов. Все это
позволяет рассмотреть сборку этой группы
трансформаторов на примере трансформатора
с устройством РПН типа РНТ-13 (рис. 14-4,а).
Панель контакторов обычно устанавливают
на бак трансформатора после ее соединения
с кожухом (до этого хранится в наклонном
положении в емкости с маслом). Кожух
устанавливают на панель с помощью
специального приспособления, обеспечивающего
совпадение отверстий в раме кожуха и плите панели»
прокладывают уплотнение (полосу резины) и
затягивают болты, скрепляющие панель с
кожухом. Соединения панели с рамой бака
производят «на- весу», когда панель
поддерживается краном. Добившись совпадения всех
отверстий рамы бака с кожухом панели,
равномерно затягивают болты по всему
периметру. Вал 12 контакторов соединяют с
шарниром 17 вертикального вала и приводным
механизмом через крестообразную муфту 13 и
сальник. Сальник вставляют снизу в
отверстие кожуха контакторов так, чтобы при этом
в прорезь муфты вошел выступ на конце вала
контакторов (не менее чем на 3Д своей
высоты). После крепления панели к баку
трансформатора производят подсоединение отводов
к панели контакторов. Перед установкой
вертикального вала предварительно
устанавливают на баке привод. Затем на вал сальника
надевают переходную муфту вертикального
вала, проверяют правильность установки
привода (угол смещения вала от вертикали
меньше 10°). Вертикальный вал вставляют в
соединительную муфту приводного механизма
так, чтобы шпонка на его конце вошла в
прорезь муфты.
Для надежного сцепления с механизмом
вертикальный вал должен входить в муфту не
менее чем на 40 мм. Аналогично
устанавливают горизонтальный вал, соединяющий
переключатель с контактором.
2?б
^Для нормальной работы системы
«приводной механизм — избиратель» необходимо,
чтобы все ее составные узлы в момент их
соединения, как и в течение всего периода работы,
были установлены в одинаковое, обычно
среднее, положение. Для проверки производят
прокрутку устройства РПН и измерения
крутящего момента на валу привода.
С токоограничивающими сопротивлениями.
Вначале рассмотрим технологию сборки
погружных быстродействующих устройств РПН
типа SAV (рис. 20-2,6). Трансформаторы
с переключающими устройствами данного
типа в первую сушку поступают с макетами,
а на вторую — с собственными устройствами
РПН, замена происходит в процессе отделки
активной части после первой сушки.
Переключающее устройство до монтажа на
трансформатор хранят в емкости с маслом. Ввиду
ограниченного срока пребывания устройства на
воздухе без масла работы по его установке
на активную часть необходимо проводить
параллельно с работами по его отделке.
Устройство РПН 2 краном опускают и
устанавливают таким образом, чтобы винты на
переходном фланце устройства попали в овальные
отверстия кронштейнов 3, закрепленных на
верхних ярмовых балках (при этом
соблюдают маркировку по фазам, выполненную на
второй сборке). Нижню часть устройства
предварительно крепят к цилиндру и скобе,
установленным на нижних ярмовых балках.
Окончательное крепление нижней части
устройства РПН производят после подтяжки
его к^ «колоколу» (баку). К установленному
устройству подсоединяют регулировочные
отводы У, укладывают резиновую полосу на
фланец 4 и опускают «колокол». После
установки «колокола» на нижнюю часть бака
подтягивают с помощью крана переключающее
устройство к «колоколу». При этом крепление
нижней части устройства (к нижним ярмовым
балкам) должно быть ослаблено во
избежание поломки цилиндра. Затем устройство
закрепляют на «колоколе» и только после этого
производят окончательное крепление нижней
части устройства РПН.
Через люки производят осмотр и контроль
состояния регулировочных отводов и их
крепления, после чего производят «прокрутку»
устройства: номинальное положение —
крайнее правое — крайнее левое — номинальное
положение. При этом проверяют входимость
подвижных контактов в неподвижные и
измеряют крутящий момент на валу
переключающего устройства. Затем производят
установку привода переключателя.
Правильность установки устройства РПН 1,
привода 2, редуктора 3 (рис. 20-7) определя-
Рис. 20-7. Автотрансформатор 125 000 кВ-А, 220 кВ
с устройством РПН типа SAV-35/1600.
/ — однофазное устройство РПН; 2—привод 3 — редуктор; 4 —
вал, 5 — трансформатор.
ют с помощью защитных труб. Собирают
защитные трубы горизонтального и
вертикального вводов. Трубы должны телескопически
войти одна в другую, отверстия в трубах
горизонтального вала должны быть обращены
вниз. На «колоколе» крепят редуктор и
проверяют положение привода и устройства РПН
(в окне указателя положений привода
должна быть цифра, соответствующая положению
устройства). Вместо горизонтального и
вертикального валов устанавливают защитные
трубы и регулируют установку привода и
устройства (при необходимости под привод и
редуктор подкладывают паранитовые шайбы).
После окончательной установки привода
снимают защитные трубы и измеряют
расстояние между торцами муфт редуктора и
привода. Длина вала 4 должна быть равна
измеренному расстоянию плюс 50 мм.
Отмеряют длину вертикального и горизонтального
валов, затем собирают валы, устанавливают
их вместо защитных труб и производят
окончательное крепление редуктора на «колоколе».
После того как переключающее устройство
собрано окончательно, производят измерение
крутящего момента на рукоятке привода и
правильность сочленения устройства и
привода.
Сборка трансформаторов с
переключающими устройствами типа ЗРНОА-110/1000
имеет свои особенности. После сушки в
процессе отделки активной части убирают
технологическое приспособление для крепления
регулировочных отводов и привязывают их кипер-
ной лентой к планкам отводов. После установ-
15*
227
ки «колокола» на нижнюю часть бака с
помощью крана устанавливают и закрепляют на
раме бака переходную плиту. Затем
производят подсоединение регулировочных отводов и
концов РО к соответствующим токоведущим
болтам, установленным на плите, после чего
в установленном порядке выполняют работы
по третьей сборке трансформатора.
Установку устройства РПН на
трансформатор производят на полях испытательной
станции, так как поднимать трансформатор
с переключающими устройствами нельзя. На
сборку фазу устройства подают заполненную
маслом и закрепленную в горизонтальном
положении в специальном каркасе.
Перед установкой в вертикальное
положение сливают масло и производят подъем за
отверстия в стойке каркаса. Фазу устройства
освобождают от каркаса, снимают заглушки
боковых люков баков избирателя и
трансформатора и устанавливают устройство рядом
с баком трансформатора в том месте, где
расположена переходная плита соответствующей
фазы трансформатора.
Подсоединение устройства РПН к
трансформатору (к переходной плите) производят
через люки, имеющиеся в баке
трансформатора и устройства. Закончив подсоединение
всех, трех фаз устройства к трансформатору,
устанавливают привод (общий на три фазы)
и производят проверку правильности работы
переключающего устройства.
20-3. ЗАЛИВКА МАСЛОМ И ИСПЫТАНИЕ
НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ. ОБРАБОТКА
ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА.
ОБОРУДОВАНИЕ МАСЛООЧИСТИТЕЛЬНОЙ
СТАНЦИИ
В зависимости от напряжения
трансформаторов различают вакуумную и безвакуумную
заливку трансформатора маслом. Обычно
трансформаторы напряжением до 150 кВ
заливают маслом без вакуума, а
трансформаторы напряжением более 150 кВ — под
вакуумом.
Для безвакуумной заливки
трансформатора маслом устанавливают и подсоединяют
к баку предохранительную трубу и
расширитель, а при вакуумной заливке их
подсоединяют к трансформатору после вакуумировки
«зеркала» масла, перед доливкой масла.
Безвакуумную заливку производят снизу
бака, уровень масла в баке определяют по
маслоуказателю на расширителе. Скорость
заливки должна быть в пределах 2—6 т/ч.
Расширитель заливают маслом обычно на
2/з высоты маслоуказагеля, после чего его
поступление в бак прекращают. Однако
трансформатор еще не готов к электрическим
испытаниям. До предъявления «а испытание
трансформатор необходимо выдержать в
течение определенного времени:
т. _ Время выдержки
Класс напряжения, кВ трансформатора, ч
6
10
35—110
150
1
3
10
12
Выдержка трансформатора перед
испытаниями необходима для удаления из масла
воздуха, который скопился при заливке
трансформатора в глухих «карманах» (фланцах
вводов ВН, СН и НН, люках на крышке и
т. п.). Наличие воздуха — нежелательное
явление, так как оно может вызвать
электрический пробой В1В0Д0'В, внутренняя полость
которых окажется частично не заполненной
маслом из-за присутствия воздушной
прослойки, либо пробой по поверхности фарфора
нижней части ввода ВН на крышку из-за
отсутствия масла в какой-то части переходного
фланца и будет сокращен путь для
возможного электрического разряда, либо пробой
с отвода обмоток на бак из-за присутствия
воздушной прослойки под крышкой
трансформатора. Поэтому перед предъявлением
трансформатора на высоковольтные испытания
необходимо выпустить воздух через пробки и
уплотнить их. Признаком окончания выхода
воздуха служит появление масла через
отверстие в люке; во избежание попадания масла
на бак трансформатора пробку не следует
полностью вывинчивать, достаточно отвернуть
ее так, чтобы открыть путь по резьбе для
выхода воздуха, который под давлением масла
будет стремиться выйти из бака.
Тщательным осмотром трансформатора,
мест уплотнений фланцевых соединений,
кранов, проверкой уровня масла в расширителе
заканчиваются работы по третьей сборке для
трансформаторов класса напряжения до
150 кВ.
Процесс вакуумной заливки
трансформатора маслом состоит из трех этапов: 1)
предварительное вакуумирование бака и активной
части; 2) заливка масла под вакуумом;
3) вакуумирование «зеркала» масла и
активной части. Цель предварительного вакуумиро-
вания заключается в удалении воздуха из
бака, для чего необходимо выполнить
следующее: а) подсоединить шланг от вакуум-линии
к крану на верхней части бака; подсоединить
вакуумметры типа ВСБ-1; для вакуумировки
вводов связать шлангами ввод с баком (рис.
228
20-8); б) в течение 1 ч создать в баке вакуум
не ниже 750 мм -рт. ст.; <в) перекрыть кран от
вакуум-линии. Определить по вакуумметру
остаточное давление в баке и через часовую
выдержку бака под вакуумом, когда отключен
насос, определить остаточное давление,
которое может отличаться от первоначального не
более чем на 5—10 мм рт. ст. Если разница
в показаниях вакуумметров более 10 мм
рт. ст., герметичность бака считается
недостаточной. Необходимо найти и устранить места
подсоса воздуха в бак; их определяют на
слух по свисту воздуха, колебанию пламени
свечки или с помощью специального
приспособления для определения мест подсоса;
г) после устранения неплотностей бака
включить вакуум-насос. Время вакуумирования
при остаточном давлении 5 мм рт. ст.
составляет 2 ч; д) 'подсоединить шланг от
маслопровода к крану, расположенному на
расстоянии не менее 2 м от крана ©акуум-насоса.
После этого заливают трансформатор
маслом и продолжают вакуумирование.
Показания вакуумметра не должны уменьшаться
более чем на 5 мм рт. ст. при вакуумной
заливке. Скорость заливки масла в бак не должна
превышать 4 т/ч. Скорость поступления масла
в бак и уровень масла в баке контролируют
по технологическому маслоуказателю.
Уровень масла в баке *на монтаже
трансформатора определяют с помощью двух
вакуумметров, расположенных в нижней и
верхней частях бака. Масло под вакуумом в бак
заливают не полностью: при достижении
уровня в баке 150 ±30 мм от крышки подачу
масла прекращают и вакуумирование
«зеркала» масла продолжают в течение
установленного для трансформатора времени.
Класс напряжения, кВ Время вакуумирования, ч
110—150 8
220—330 10
500—750 14
По окончании вакуумирования давление
в баке приводят к атмосферному,
отсоединяют вакуум-насос, вакуумметры, соединяют
предохранительную трубу и расширитель с
баком и производят доливку масла. Бак
заполняют маслом на 2/3 высоты маслоуказателя,
расположенного на расширителе.
Тщательным осмотром трансформатора^
месг уплотнений, установки узлов и деталей
трансформатора на крышке и баке, проверкой
подачи масла в бак не заканчиваются работы
по третьей сборке для трансформаторов
классов напряжения более 110 кВ. Время с
момента окончания заливки трансформатора
16—1068
Рис. 20-8. Вакуумирование трансформатора типа
ТДЦ-400000/330.
/ — шланг для вакуумирования вводов, 2 — газоотводящие
трубы; 3 — шланг для заливки масла; 4 — патрубок для
вакуумирования трансформатора, 5 — патрубок, соединяющий бак с
расширителем.
маслом до начала измерения сопротивления
изоляции и tg6 должно быть не менее:
т, п Время выдержки
Класс напряжения, кВ трансформатора, ч
110—220 6
330 8
500 10
750 12
Трансформаторное масло перед заливкой
обрабатывают. Очистка масла заключается
в удалении из него воды, механических
примесей, шлама и угля. Для этих целей
применяют главным образом механические способы
очистки: центрифугирование и фильтрование.
Кислые масла восстанавливают
(регенерируют) химическими методами очистки.
Фильтрованием называется способ очистки масла
продавливанием его через пористую среду, имеющую
большое количество мельчайших отверстий, в которых
задерживаются вода и механические примеси. В
качестве фильтрующего материала применяют специальную
фильтровальную бумагу, картон или ткань, хорошо
задерживающие воду и грязь. В процессе фильтрования
эти материалы периодически промывают и высушивают.
Фильтрование дает наилучшие результаты при 40—45 °С,
поэтому масло подогревают.
Фильтрпрессы имеют производительность 1 600—
8 500 л/ч. Основным достоинством фильтрпресса
является его способность работать при сравнительно низких
температурах (—20 °С и ниже) и очищать масло от
мельчайших частиц угля и копоти, что нельзя сделать при
центрифугировании. Однако масла, содержащие большое
количество воды, медленно очищаются фильтрпрессом,
и приходится часто менять фильтровальную бумагу,
поэтому их очищают центрифугой.
229
Существует ряд химических способов регенерации
масла, основным из которых является
кислотно-щелочноземельный. При этом способе очистки масло вначале
обрабатывают серной кислотой, которая уплотняет и
связывает все нестойкие соединения масла в кислый
гудрон. Гудрон удаляют путем отстоя, а остатки серной
кислоты и органических кислот нейтрализуют,
обрабатывая масло щелочью. Затем масло промывают
дистиллированной водой, сушат и для полной нейтрализации
обрабатывают отбеливающей землей. После
окончательного фильтрования получают восстановленное масло.
Такие пористые тела, как отбеливающая земля, силика-
гель и др., имеют сильно развитую поверхность и
обладают свойством поглощать из раствора составные части
и удерживать их на своей поверхности. Это явление
называется адсорбцией. Для регенерации с
использованием явления адсорбции широкое применение получил
силикагель, представляющий собой особый вид
кремниевой кислоты. Достоинством силикагеля является
возможность его многократного использования. Чтобы
восстановить силикагель для повторного применения, его
прокаливают при 300—500 °С.
20-4. ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА И СДАЧА.
ДЕМОНТАЖ МОЩНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
В связи с тем, что трансформаторы, как
правило, отправляют с завода-изготовителя по
железной дороге, их масса и размеры
ограничены. Крупные трансформаторы не могут быть
перевезены без частичного снятия
установленных на них деталей. Поэтому подготовка
к демонтажу начинается на испытательной
станции сразу по окончании всех
предусмотренных для трансформатора контрольных
(типовых) испытаний.
Трансформаторы мощностью доЛ600кВ-А
отправляют с завода с установленными
предохранительной трубой и расширителем,
заполненным маслом. Для таких
трансформаторов испытание на герметичность столбом
масла в специальном приспособлении не
производят. Трансформаторы большей мощности
(до 10 000 кВ-А), транспортируемые с
маслом, подлежат частичному демонтажу.
Сливают масло из бака до уровня прессующих
колец; демонтируют расширитель,
предохранительную трубу, вводы. При демонтаже
вводов пользуются теми же приспособлениями,
которые применяли для их установки. Отводы
на время транспортировки крепят к
деревянным 'планкам или сворачивают в кольцо и
подвязывают к ярмовым балкам. В
зависимости от конструкци отводов применяют также
дополнительные деревянные планки для
крепления отводов на время транспортировки.
Перечень деталей, подлежащих демонтажу,
определяют по ведомости демонтажа,
выпускаемой на каждый тип трансформатора.
Демонтированные детали протирают чистыми
тряпками, проверяют их целостность и отправляют
на участок упаковки.
230
Рис. 20-9. Схема установки для заполнения бака
трансформатора азотом.
1 — бак трансформатора, 2 — клапан предохранительный; 3 —
манометр; 4— шланг резиновый; 5 — емкость с силикагелем;
6 — редуктор газовый; 7 — баллон с азотом.
Трансформаторы 500—750 кВ, которые по
условиям транспортировки могут
транспортироваться с маслом, подлежат более полному
объему работ по демонтажу, чем
трансформаторы НО—330 кВ. Для демонтажа вводов
500—750 кВ необходимо полностью слить
масло из бака, отсоединить отвод от ввода и
закрепить отвод на время транспортировки.
Особенностью подготовки к транспортировке
для трансформаторов средней и большой
мощности, отправляемых с маслом, является
проверка их на герметичность столбом масла
высотой 2,5 м. Уровень масла контролируют
маслоуказателем. Трансформатор под
столбом масла 2,5 м выдерживают в течение 12 ч.
При этом тщательно проверяют места
уплотнений, состояние сварных швов. Заливку
трансформатора маслом производят через
кран (задвижку) для слива масла. Если в
течение 12 ч течи иа баке не -появились,
трансформатор считается выдержавшим испытание
на герметичность. В случае обнаружения течи
ее надо устранить и -повторить испытание (на
герметичность. После того, как трансформатор
выдержал испытание на герметичность, через
нижний сливной кран сливают масло до
уровня 150±30 мм от крышки бака, снимают
приспособление, с помощью которого создавался
столб масла 2,5 м, а отверстие на крышке
закрывают и уплотняют заглушкой. Многие
мощные трансформаторы отправляют с
маслом, а воздушное пространство от зеркала
масла до крышки заполняют азотом с
избыточным давлением 0,25- 105 Па @,25 кгс/см2).
Заполнение трансформатора азотом
производят одновременно с частичным сливом масла.
При достижении уровня масла, указанного
в технической документации, закрывают
задвижку слива масла, доводят и
поддерживают давление азота в баке с маслом до
0,25 • 105 Па @,25 кгс/см2) по манометру. Под
этим давлением выдерживают трансформатор
в течение 24 ч. Давление в баке при
неизменных окружающей температуре и атмосферном
давлении не должно измениться. При
изменении окружающей температуры и
атмосферного давления проверяют давление в баке, и,
если оно снизилось более чем на 1 • 103 Па
@,01 кгс/см2) по сравнению с величиной,
полученной после пересчета, герметичность
считается недостаточной. Необходимо найти и
устранить неплотность, после чего вновь
довести давление азота в баке до первоначального
и выдержать трансформатор под этим
давлением в течение 24 ч.
На рис. 20-9 приведена схема установки
для заполнения бака трансформатора азотом.
Азот (ГОСТ 9293-59) может содержать
влагу, и его применение для заполнения баков
трансформаторов возможно только после ее
удаления.
Если масса трансформатора с частично
недолитым маслом оказывается больше
максимальной подъемной силы транспортера,
сливают все масло из бака. Полный слив
масла надо делать даже в том случае, если для
необходимого уменьшения массы
трансформатора оказывается достаточным слить часть
масла. Это делается для того, чтобы во время
транспортировки не было повреждений
активной части самим маслом.
Для трансформаторов, отправляемых без
масла, вопрос герметизации приобретает
первостепенное значение. Помимо тщательной
проверки герметичности бака, его заполняют
азотом х с избыточным давлением 25 • 103 Па
@,25 кгс/см2). Кроме того, внутри
герметизированного бака в специальных патронах
помещают силикагель.
Выполнив электрические испытания и
получив от испытательной станции техническую
документацию, приступают к окончательной
отделке трансформатора, которая состоит из
следующих операций:
1. На заводском щитке выбивают
электрические данные согласно сдаточной записке
испытательной станции, а также массе
трансформатора. Заводской щиток устанавливают
на пластине, приваренной к баку со стороны
НН.
2. На крышке или стенке бака
устанавливают пластины с буквенными обозначениями
вводов ВН, НН и СН.
3. В приваренную к стенке бака стальную
пластину ввертывают луженый болт
заземления, устанавливают переключатель
ответвлений на среднее положение, завертывают
стопорные болты на крышке привода
переключателя и приклепывают к колпаку привода
щиток: «Внимание! При пользовании
переключателем смотри инструкцию».
4. На крышке трансформатора или стенке
бака (в зависимости от места установки
вводов) устанавливают пробивной
предохранитель (если это предусмотрено чертежами).
5. На стенке расширителя со стороны мае-
лоуказателя наносят по трафарету уровни
масла при разных температурах. В
трансформаторах малой мощности (без расширителя)
уровни масла наносят на угольнике, который
закрепляют болтом к раме бака за маслоука-
зателем. Приводной механизм переключателя
закрывают защитным кожухом.
6. На баке около крюков наносят краской
по трафарету надписи: «Крюк для подъема».
7. Все места бака, где повреждена
краска (торцы крышки, болты), подкрашивают
эмалью ФСХ-23; токоведущие части
трансформатора покрывают техническим
вазелином. Верхнюю часть гильзы для
термосигнализатора закрывают деревянной пробкой.
8. Пробку для спуска масла, пробку для
взятия пробы масла и кран для спуска масла
после установки на него заглушки
пломбируют.
Окончательную отделку демонтируемых
трансформаторов производят после их
демонтажа. После окончательной отделки
трансформатор принимается ОТК.
Контрольные вопросы
1. Какие технические операции входят в третью
сборку трансформатора?
2. Какие меры принимаются против увлажнения
активной части (после ее сушки) в процессе третьей
сборки трансформатора?
3. Каковы характерные особенности третьей сборки
трансформаторов, имеющих верхнюю съемную крышку
бака?
4. В чем заключается отделка активной части перед
ее установкой в бак?
5. Какие обязательные проверки необходимо
выполнить после установки и раскрепления активной части
в баке?
6. Какие приспособления применяют при установке
высоковольтных вводов?
7. Каковы особенности технологии третьей сборки
трансформаторов с РПН?
8. Для чего производится заливка трансформатора
маслом?
9. Каким образом производится проверка
собранного трансформатора на герметичность?
10. Назначение вакуума при заливке
трансформатора маслом.
11. Для чего необходима выдержка трансформатора
перед испытаниями после его заливки маслом?
12 Какое оборудование применяется для обработки
трансформаторного масла?
13. По каким основным характеристикам
производится проверка трансформаторного масла перед его
заливкой в трансформатор?
16*
231
ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ В СБОРОЧНЫХ ЦЕХАХ
Организация работы сборочных цехов во
многом зависит от габаритов
трансформаторов, которые в них собирают, что в свою
очередь определяет оборудование и оснащение
цеха. В условиях трансформаторных заводов,
которые выпускают высоковольтные
трансформаторы больших мощностей,
представляющие собой изделия индивидуального
производства, возможности и организация сборки
зависят как от наличия достаточных
производственных площадей, так и от
подъемно-транспортного оборудования, которыми оснащен
цех.
На рис. 21-1,а и б показана
внутрицеховая транспортировка мощных
трансформаторов. Сборка таких трансформаторов —
стационарная и выполняется на одном или двух
рабочих местах (сборочных площадках), к
которым подают узлы и детали трансформатора,
поступающие из заготовительных цехов. Для
ускорения сборки применяется частичное
разделение на отдельные операции сборочного
процесса (например, заготовка отводов,
комплектация переключателей, трансформаторов
тока и др.) и производят эти операции вне
сборочной площадки рабочие, не входящие
в основную бригаду. Эти работы выполняются
на других участках, имеющих
соответствующее оборудование.
Для правильной организации сборочных
работ существует график поступления на
сборку узлов и деталей, а также
технологические карты размещения и расстановки этих
узлов на сборочных участках цеха.
Большое значение имеют правильное
использование полезной площади цеха для
обработки этих узлов и деталей и организация
специальных площадок, на которых могла бы
производиться сборка трансформатора. Под
полезной площадью понимается такая
подкрановая площадь внутри цеха, на которую
подъемный кран может поставить или с
которой он может снять любую деталь, узел или
полностью собранное изделие, если их вес не
превышает грузоподъемности крана.
Необходимо иметь также склады для
хранения деталей, поступающих из
заготовительных цехов, и на которых для обеспечения
непрерывного процесса должны находиться все
нормализованные детали, необходимые для
сборки трансформаторов.
При производстве мощных
трансформаторов большое внимание уделяется сокращению
грузоподъемных работ и всего цикла сборки.
В частности, максимальное количество
сборочных операций и испытаний стремятся
выполнить на одном комплексном рабочем
месте. Технологические процессы первой и
второй сборок производятся на комплексном
рабочем месте.
Предварительные испытания после первой
и второй сборок, подтверждающие качество
проделанных работ и соответствие
характеристик узлов технической документации, также
производят на комплексном рабочем месте, на
котором собирают трансформатор.
Организация комплексного рабочего места первой и
второй сборок позволяет сократить количество
крановых операций; отпадает необходимость
в подъеме активной части после первой
сборки на станцию предварительных испытаний,
затем на участок второй сборки и снова на
станцию предварительных испытаний. Для
подъема активных частей перечисленных
трансформаторов необходимо спаривать два
крана грузоподъемностью 250* 104 Н B50 тс)
каждый, регулировать расстояние между
крюками на траверсе грузоподъемностью
500 • 104 Н E00 тс) и стропить траверсу.
Сборка трансформаторов III габарита, как
правило, выполняется в потоке с
последующим выполнением определенных сборочных
операций, во время которых трансформатор
передвигается от одного рабочего места к
другому.
Наиболее рациональной является
конвейерная сборка трансформаторов I и II
габаритов. Рассмотрим сборку трансформаторов
на поточно-механизированной линии
Минского электрозавода. Поточная линия состоит из
двух конвейеров: 1) сборки активной части
трансформатора (без расшихтовки верхнего
ярма магнитопровода); 2) окончательной
сборки трансформатора.
Расстановка рабочих мест на конвейерах
показана на рис. 21-2. Сборку активных
частей производят на пластинчатом
пульсирующем конвейере, имеющем две пластинчатые
втулочно-роликовые цепи с закрепленным на
них деревянным настилом. Цепи приводятся
в движение от ведущей звездочки, вторая
звездочка имеет натяжной механизм.
Ролики цепей коивейера катятся по опорным
рельсам.
На конвейере устанавливают и
закрепляют специальные приспособления для сборки
(рис. 21-3), куда укладывают обмотки.
Приспособление универсальное, обеспечивает
сборку нескольких типов трансформаторов
путем регулирования в нем расстояния между
232
уложенными фазами обмоток и изменения
расположения ярмовых балок.
Весь технологический процесс первой
сборки разбит на десять операций, одинаковых по
трудоемкости. Сборщики трансформаторов
располагаются с двух сторон конвейера, по
два человека на каждую операцию. Все
необходимые узлы и детали своевременно подают
на соответствующие укладочные места вдоль
конвейера.
В начале конвейера на специальном прессе
комплектуют обмотки ВН и НН, производят
их раскрепление. Полученные таким образом
фазы обмоток укладывают в «лежку»
приспособления, закрепленного на конвейере. Здесь
же в приспособление укладывают и ярмовые
балки с изоляцией. Правильность взаимного
расположения обмоток и уложенных деталей
проверяют по шаблону, а затем фиксируют
затяжкой вертикальных шпилек. После
выполнения очередной операции через
определенное время конвейер передвигается на один
шаг, равный расстоянию между соседними
рабочими местами.
На следующих рабочих местах каждые
двое сборщиков производят шихтовку
непосредственно в обмотку очередного пакета маг-
нитопровода. После сборки каждого пакета
Рис 21-1. Внутрицеховая транспортировка мощных
трансформаторов.
а — транспортировка активной части автотрансформатора
АТДЦТН-200000'330 на термовакуумную обработку;
б—транспортировка трансформатора ТДЦ-400000/330 на демонтаж после
контрольных испытаний.
пластины подбивают через фибровую
подкладку. При этом тщательно следят, чтобы
края пластин не имели нахлеста и зазора.
После сборки последнего пакета
последующие двое рабочих производят расклиновку
обмоток НН, установку ярмовых балок и
предварительную прессовку ярм шпильками.
Затем на активной части устанавливают
подъемные угольники, планки отводов,
опорные планки магнитопровода и окончательно
запрессовывают ярма магнитопровода. После
сборки активную часть устанавливают в
вертикальное положение и производят пайку и
изолирование отводов и соединений.
Активная часть трансформатора подается
на сушку в тупиковых печах, а после сушки —
на конвейер окончательной сборки. Здесь
производятся отделочные работы, затем
устанавливают шпильки ВН и НН, переключатель
ответвлений и опускают активную часть в
заранее подготовленный к сборке бак. На бак
устанавливают крышку, привод
переключателя, вводы, расширитель и производят
затяжку болтового соединения бака с крышкой. Бак
заливают маслом, испытывают на
герметичность и подают на испытательную станцию.
При прохождении через ячейки испытательной
станции трансформатор испытывают на соот-
233
Сборка антидной части
Стеллаж-дертушка
г!
1
hf
Й-
1
^Щ
1
о,
?
.^
ш
Щ
Cb
?
и
м
5
ш
Е%3
1
^
?
н
^
^
ш\
ш
1
^
к*
N
^3
53
ш
ш&
Сз
5
съ
?
Ц
^з
*3
щ
1S3
1
^
g
н
^5
^
щ\
чш
1
J5*
к=
ц
^
^
\У%\
ш
«S3
С=>
?
N
^
:=*
щ
^Шь
1
^
Ь
ч
.о
Stf
<щ
ш
t*
<м
Ъ
ня
*0
с*
tl
с>
I
Ж
Ш
1
<о
5
fc
Ш
шш
1
«о
&;
о
^
«ъ
©•
ни
вш
1
«о
^
чэ
^
шт
ВВЦ
8
^ 5
^^
* ^
« <*
Съем
и ее
ШШ\
Сборка трансформатора
^©©©©©в©в©^©%© ©ву©
© Q Q
Рис. 21-2. Расстановка рабочих мест на конвейере.
ветствие стандарту. После отделочных работ маторы I—III габаритов, широко внедряются
трансформатор поступает на склад готовой
продукции.
На заводах, изготавливающих трансфор-
Рис. 21-3. Первая сборка трансформатора на
универсальном приспособлении для сборки.
/ — универсальное приспособление; 2, 3 — ярмовая балка с
изоляцией; 4 — фазы обмоток.
комплексные проекты механизации поточной
сборки трансформаторов, охватывающие
основные технологические процессы их
производства, транспорт деталей, узлов и изделий,
а также соответствующую систему
планирования производства по участкам сборки.
Уровень сборочного производства
трансформаторов определяет качество всего
изделия, его долговечность и надежность. Для
обеспечения высококачественной сборки и
сокращения подгонок деталей и узлов, а также
в целях повышения производительности
труда все работы должны быть организованы на
основе научной организации труда (НОТ).
Контрольные вопросы
1. Какие исходные данные принимаются при
организации работы сборочных цехов трансформаторного
производства?
2. Как организована сборка трансформаторов на
конвейере?
ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ВТОРАЯ
ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ
22-1. НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ
Каждый изготовленный на заводе
трансформатор подвергается испытаниям на
соответствие стандартам или техническим
условиям. Испытания трансформаторов
подразделяются на контрольные и типовые.
Контрольным испытаниям подвергается
каждый изготовленный трансформатор.
Типовые испытания проводятся на одном
из первых образцов каждого нового типа
трансформатора до запуска его в серийное
производство, а также частично или
полностью при изменении конструкции, материалов
или технологии производства, если эти
изменения могут оказать существенное влияние на
работу трансформатора. Типовые испытания
проводятся периодически, но не реже 1 раза
в 5 лет, если за этот период не было
проведено конструктивных или технологических
изменений, для подтверждения соответствия
изделия стандарту или ТУ. Объем испыта-
234
ний трансформаторов определяется ГОСТ
116677-65.
В объем контрольных испытаний входят:
1) проверка коэффициента
трансформации при всех положениях переключателя
каждой обмотки;
2) проверка группы соединения обмоток
трансформатора;
3) проверка пробы масла, взятого из бака
трансформатора, на электрическую прочность.
Испытание трансформаторного масла
проводится для трансформаторов 35 кВ и
трансформаторов мощностью более 1000 кВ-А
независимо от класса напряжения. Для
трансформаторов ПО кВ и выше при проверке масла
производится также измерение tg6;
4) измерение сопротивления обмоток
постоянному току;
5) измерение сопротивления изоляции;
6) определение tg б и емкости. Это
испытание обязательно для трансформаторов
35 кВ мощностью 10 MB «А и более и для
всех трансформаторов ПО кВ и выше;
7) испытание электрической прочности
главной изоляции трансформатора
приложенным напряжением промышленной частоты
E0 Гц);
8) испытание продольной изоляции
индуктированным напряжением при повышенной
частоте;
9) измерение потерь и тока холостого
хода (опыт холостого хода). Для
трансформаторов мощностью 10 MB-А и более проводится
также измерение потерь холостого хода при
малом напряжении;
10) измерение напряжения и потерь
короткого замыкания. Для трансформаторов
мощностью до 25 кВ • А это измерение
допускается проводить выборочно на отдельных
образцах от партии однотипных
трансформаторов;
11) в целях определения герметичности
бака трансформатора на собранном
трансформаторе проводят испытание на плотность;
12) для трансформаторов с РПН
проводятся испытания переключающих устройств
(включая привод и шкаф управления), а
также проверка блока автоматического
управления приводом.
В объем типовых испытаний входит
полный объем контрольных испытаний
трансформатора, а также следующие испытания:
1) импульсные испытания изоляции
трансформатора полной и срезанной волнами. Эти
испытания обязательны для трансформаторов
с нормальным (не облегченным) уровнем
изоляции;
2) тепловые испытания или испытания на
нагрев;
3) динамические испытания на
устойчивость при коротких замыканиях. Эти
испытания проводятся на трансформаторах
мощностью до 63 MB • А. Динамическая
устойчивость трансформаторов большей мощности
подтверждается расчетным путем;
4) испытание бака на механическую
прочность при вакууме проводится для
трансформаторов мощностью 1 000 кВ • А и выше;
5) испытание бака трансформатора на
механическую прочность при повышенном
внутреннем давлении.
Объем, методика и нормы контрольных и
типовых испытаний в зависимости от
назначения, конструкции, мощности и класса
напряжения трансформатора определяются
программами и инструкциями
заводов-изготовителей, разработанными в соответствии со
стандартами.
Мощные и высоковольтные
трансформаторы в процессе изготовления отдельных узлов
и последующей сборки подвергаются
предварительным испытаниям, позволяющим на
промежуточных этапах изготовления
трансформатора установить соответствие его
технических параметров стандартам или
техническим условиям, а также устранить
обнаруженные неисправности и дефекты,
исправление которых после окончательной сборки и
испытаний трансформатора было бы
затруднено.
В задачу испытаний входят как выявление
дефектов трансформаторов, так и проверка
их характеристик на соответствие стандартам
или техническим условиям.
Дефекты, выявленные в результате тех или
иных испытаний, проводимых на
трансформаторе, могут отражаться на целостности узлов
трансформатора. К таким дефектам следует
отнести низкую электрическую прочность
заливаемого в бак трансформатора масла,
замыкание между витками обмоток
трансформатора, повреждение изоляции, обрыв или
плохое качество пайки обмоточного провода,
ослабление контактных соединений и т. п.
Для возможности своевременного
выявления и устранения дефектов изготовления
ГОСТ 3484-65 предписывает определенную
последовательность испытаний [Л. 5]. На
основании анализа и опыта проведения
испытаний может быть рекомендована следующая
последовательность проведения контрольных
испытаний:
1. Испытание электрической прочности
масла.
2. Измерение сопротивления изоляции
обмоток.
3. Определение коэффициента
трансформации.
235
4. Проверка группы соединения обмоток.
5. Испытание электрической прочности
изоляции приложенным напряжением.
6. Опыт короткого замыкания.
7. Испытание электрической прочности
изоляции индуктированным напряжением.
8. Опыт холостого хода.
9. Измерение сопротивления обмоток
постоянному току.
22-2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
Подробное описание методов проведения
контрольных, типовых и пуско-наладочных
испытаний, а также применяемого при этом
оборудования дано в (Л. 8, 35]. Поэтому лишь
кратко рассмотрим проведение отдельных
видов испытаний.
а) Испытание пробы трансформаторного
масла или другой изолирующей жидкости
Испытание имеет целью определение
электрических характеристик масла или
изолирующей жидкости, а также проверку
отсутствия вредных примесей в жидкой изоляции
трансформатора.
Проба масла подвергается следующим
испытаниям: 1) определение пробивного
напряжения; 2) измерение tg б; 3) определение
физико-химических свойств.
Пробу масла берут из нижнего спускного
крана бака трансформатора в чистую
стеклянную банку, желательно с притертой пробкой.
Отбор пробы масла должен производиться
весьма тщательно, так как грязь, волокна,
пыль и влага, попавшие в масло при отборе
пробы, могут привести к искажению
результатов измерения и неправильному заключению
о состоянии масла в трансформаторе.
Испытание трансформаторного масла
производят в соответствии с ГОСТ 982-56 и
6581-66. Определение пробивного напряжения
пробы масла или другой изолирующей
жидкости производят, как правило, на аппарате
типа АМИ-60 со стандартными электродами
согласно ГОСТ 6581-66 или на маслопробой-
ном аппарате в стандартных разрядниках.
Стандартный разрядник состоит из двух
сферических латунных электродов толщиной по
сфере 13 лш и диаметром 36 мм с расстояни-
Рис. 22-1. Принципиальная схема
установки для определения
электрической прочности пробы масла.
ем между ними 2,5 мм. Электроды
монтируются в специальном фарфоровом сосуде.
Принципиальная схема установки для
определения электрической пробы масла по
ГОСТ 6581-66 представлена на рис. 22-1.
Пробивное напряжение пробы определяется по
показанию вольтметра на стороне НН,
умноженному на коэффициент трансформации
трансформатора. Испытание производится
плавным подъемом напряжения с нуля до
пробоя нро'бы со скоростью 2—5 кВ/с.
Для одной пробы при плавном подъеме
напряжения должно производиться шесть
пробоев, причем первый не учитывается. После
каждого пробоя из промежутка между
электродами посредством стеклянного или
металлического стержня должны .быть удалены
обуглероженные частицы испытываемой
жидкости. После этого жидкость должна
отстояться в течение 10 мин. Пробивное напряжение
определяется как среднее арифметическое
пяти пробоев.
Аппарат типа АМИ-60 Саранского завода
приспособлен для испытания жидких и
твердых диэлектриков. Аппарат .позволяет
получать между электродами сосуда,
заполненного 'Испытываемой жидкостью, напряжение от
0 до 60 кВ при плавной регулировке
напряжения. При пробое испытываемой жидкости
аппарат автоматически отключается автоматом
максимального тока.
Измерение tg б пробы масла производят
по ГОСТ 6581-66. Для измерения обычно
применяют мост типа МДП или Р-525.
Так как измерение tg б- изолирующей
жидкости согласно стандарту должно
производиться при заданной температуре (для
трансформаторного масла — при 20 и 70 °С),
испытание удобнее производить электродами,
помещенными в специально оборудованный
термостат.
Определение физико-химических свойств
пробы масла согласно стандарту обычно
производят в химической лаборатории.
б) Измерение сопротивления изоляции
Измерение сопротивления изоляции
обычно производят с помощью специальных
приборов— мегомметров с независимым
питанием от собственного генератора или от
низковольтной сети переменного тока через
повышающий трансформатор и выпрямитель,
встроенные в прибор. Величина измеряемого
сопротивления изоляции зависит от условий
измерения, т. е. величины и длительности
приложения, схемы измерения и т. л. При
контрольных испытаниях масляных трансформаторов
обычно применяют мегомметры на 1 000 или
236
2 500 В, так как при меньших напряжениях
скрытый воздушный зазор или тонкая
масляная пленка на электродах может значительно
исказить результаты измерений.
Установлено, что величина сопротивления
изоляции зависит от длительности
приложения напряжения. По мере увеличения
времени до момента отсчета по мегомметру
сопротивление изоляции возрастает. Поэтому отсчет
показаний по прибору производят через
определенный промежуток времени. При
испытании мощных трансформаторов производят
два измерения сопротивления изоляции: одно
через 15 с, другое через 60 с после
приложения напряжения к обмотке. При этом по
измеренным значениям сопротивления изоляции
Rib и /?бо определяют отношение Reo/JRis,
которое называют коэффициентом абсорбции. Чем
однороднее изоляция, т. е. чем меньше в ней
посторонних включений (влаги, загрязнений и
т. п.), тем больше разница между
начальными и конечными показаниями значений
сопротивления изоляции, т. е. тем лучше изоляция.
Ввиду того, что дефекты в изоляции могут
привести к ее пробою при высоковольтных
испытаниях, испытания масла и проверка
сопротивления изоляции производятся до
испытания электрической прочности изоляции.
в) Определение коэффициента
трансформации
Коэффициентом трансформации (к)
называется отношение напряжения обмотки ВН
(С/в) к напряжению обмотки НН (?/н) при
холостом ходе трансформатора: k=UB/UH.
Определением коэффициента
трансформации проверяется правильность чисел витков
обмоток трансформатора на всех
регулировочных ответвлениях обмоток и на всех фазах.
Для определения коэффициента
трансформации ГОСТ 3484-65 рекомендует три
метода: 1) метод моста; 2) метод образцового
трансформатора; 3) метод двух вольтметров.
Метод двух вольтметров является
наиболее распространенным и заключается в
измерении напряжений на обмотках ВН и НН
трансформатора. Принципиальная схема для
определения коэффициента трансформации
методом двух вольтметров для однофазных
трансформаторов дана на рис. 22-2. Подведя
к обмотке НН напряжение С/н, измеряют
напряжение обмотки ВН С/в. Коэффициент
трансформации получают из соотношения k =
= C/B/C/H~ayBMi.
Если полученное соотношение равно
расчетному или разница находится в пределах
допуска, то можно сделать вывод, что обмот-
0 а А
-ггов
Рис. 22-3.
Рис. 22-2. Схема определения коэффициента
трансформации методом двух вольтметров.
а — после I сборки; б — в собранном трансформаторе.
Рис. 22-3. Схема подключения трансформатора к мосту
типа WMUT-100.
ки трансформатора имеют требуемое число
витков.
Питание к трансформатору обычно
подводят от отдельного генератора, регулирование
напряжения которого выполняют плавным
изменением возбуждения. Класс точности
измерительной аппаратуры 0,2.
Определение коэффициента
трансформации трехфазных трансформаторов можно
производить как по линейным, так и по фазным
напряжениям.
Определение коэффициента
трансформации методом моста является более точным по
сравнению с распространенным методом двух
вольтметров, более безопасным и не
требующим сборки специальных схем. На заводах
этот метод внедряется с применением моста
WMUT-100 (рис. 22-3).Моствключаетсявсеть
переменного тока с напряжением 220 В.
Величина коэффициента трансформации
отчитывается непосредственно по указателям
рукояток управления мостом.
Метод образцового трансформатора
основан на сравнении напряжений испытываемого
и эталонного трансформаторов и может
применяться при серийном изготовлении
трансформаторов малой мощности.
г) Проверка группы соединения обмоток
Группа соединения обмоток
трансформатора имеет большое значение при включении
его на параллельную работу с другими
трансформаторами, так как при параллельном
включении трансформаторов различных групп
появляются уравнительные токи, во много раа
превосходящие номинальные. Вследствие
этого параллельная работа трансформаторов
различных групп соединения обмоток
недопустима. Проверка группы соединения обмоток
237
*v &
Рис. 22-4. Схема определения группы соединений
обмоток трехфазного трансформатора по методу двух
вольтметров.
трансформатора является обязательной и
производится для мощных трансформаторов
обычно 2 раза — при предварительном и
окончательном контрольном испытаниях. Группы
трансформатора определяют при одном
(обычно номинальном) напряжении обмоток, не
переключая число витков.
Группы соединения обмоток трехфазного
трансформатора можно определить по
показаниям двух вольтметров (ГОСТ 3484-65). При
этом соединяют электрически одноименные
вводы обмоток ВН и НН (например, А и а)
на крышке испытуемого трансформатора.
К одной из обмоток (НН «или ВН) подводят
трехфазное напряжение небольшой величины
A00 или 200 В) и точным вольтметром
(класса точности не ниже 0,5) -измеряют
поочередно напряжения между зажимами обмоток
Ь—В, Ь—С, с—С и с—В (рис. 22-4).
Измеренные напряжения сравнивают с расчетными
данными; их совпадение означает
правильность группы соединения.
В трансформаторах небольшой мощности
и невысоких напряжений группа соединений
обмоток может быть определена прямым
методом (по показанию фазометра). Фазометр
представляет собой измерительный прибор,
определяющий угол сдвига фаз между током
и напряжением (или между токами в двух
цепях). Прибор 'имеет две обмотки, одну из
которых включают в сеть обмотки НН, а
другую— в сеть обмотки ВН. Обмотки
фазометра включают через дополнительные
сопротивления большой величины.
д) Испытание электрической прочности
изоляции приложенным напряжением
При испытании изоляции приложенным
напряжением частотой 50 Гц в течение 1 мин
проверяется электрическая прочность каждой
обмотки (включая отводы и вводы) по
отношению к другим обмоткам, а также по
отношению к баку, магнитопроводу и другим за-
Ш
Рис. 22-5. Схема испытания изоляции
приложенным напряжением.
земленным частям трансформатора (рис. 22-5).
При нормальных атмосферных условиях
(температуре +20 °С, давлении 760 мм рт. ст.,
влажности 11 г/м3) испытательные
напряжения в зависимости от напряжения
трансформатора имеют следующие значения:
Класс напряжения, кВ 3 6 10 15 20 35 110 150 220 330 500 750
Испытательное
напряжение, кВ 18 25 35 45 55 85 200 275 400 460 680 830
Для сухих трансформаторов до 10 кВ
включительно испытательные напряжения
берут равными 2/з вышеуказанных. Изоляцию
обмоток масляных и сухих трансформаторов
с рабочим напряжением менее 1 кВ
проверяют испытательным напряжением
(действующим) 5 кВ.
При испытаниях вводы испытываемой
обмотки замыкают накоротко и присоединяют
к испытательному трансформатору. Вводы
другой обмотки также замыкают накоротко
и заземляют. Напряжение поднимают плавно
и устанавливают его по вольтметру.
Трансформатор считается выдержавшим
испытание, если в процессе испытания не
наблюдалось пробоя или частичных разрядов,
определяемых по звуку, выделению газа или дыма
или по показаниям приборов.
е) Опыт короткого замыкания
При опыте короткого замыкания (рис. 22-6)
измерением потерь в обмотках Рк и
напряжения короткого замыкания ик проверяют
правильность выполнения обмоток. Данные
опыта короткого замыкания могут служить
также критерием правильности подсчета
добавочных потерь в трансформаторе. При этом
испытании одну из обмоток трансформатора
ОбмоШаВН ОбмотнаНН
Рис. 22-6. Схема опыта короткого замыкания.
238
замыкают накоротко, а к другой подводят
такое напряжение, при котором в обмотках
устанавливаются номинальные токи. Обычно
замыкают накоротко обмотку НН, а
напряжение подводят к обмотке ВН. В этих условиях
значения токов и напряжений наиболее
удобны для измерений. Потери измеряют с
помощью ваттметров.
Так как величина потерь короткого
замыкания в основном определяется
сопротивлением обмоток постоянному току, замыкать
обмотки накоротко следует проводниками
минимальной длины и сечением, не меньшим, чем
сечение токоведущей части вводов. Все
соединения должны быть выполнены очень
тщательно, так как плохие контакты могут
исказить результаты измерений. По окончании
опыта результаты измерений приводят к
расчетной температуре 75 °С путем пересчета.
ж) Испытание электрической прочности
индуктированным напряжением
При этом испытании (рис. 22-7)
проверяется так называемая «продольная изоляция»
трансформатора, т. е. изоляция обмотки
между витками, слоями, отдельными катушками
и фазами.
Как правило, величина испытательного
напряжения не должна превосходить двойного
номинального из-за опасности перекрытия
между фазами. При этом испытании к одной
из обмоток трансформатора подводят
двойное номинальное напряжение этой обмотки,
а вторая обмотка остается разомкнутой.
Возбудить трансформатор до двойного
номинального напряжения при частоте 50 Гц
практически невозможно, так как ток
холостого хода из-за большой индукции в магнито-
проводе будет превышать во много раз
номинальный ток трансформатора, что может
привести к его повреждению. Поэтому, как
правило, испытания индуктированным
напряжением проводятся при двойной (т. е. 100 Гц)
частоте.
Трансформатор считается выдержавшим
испытание индуктированным напряжением,
если во время испытаний не наблюдалось
толчков тока, нарушения симметрии напря-
ц*—<з>
0 0-^W)-—(
«v 0—B>
*$•—<2>
si*—ф
Рис. 22-7. Схема испытания изоляции
индуктированным напряжением.
Рис. 22-8. Трехфазное измерение потерь и
тока холостого хода по схеме двух
ваттметров.
жения по фазам, выделения дыма или газа.
Даже в тех случаях, когда наблюдался
мгновенный толчок тока при испытании, а в
дальнейшем трансформатор выдерживает
испытание, он подлежит обязательной разборке,
осмотру и устранению дефекта.
з) Опыт холостого хода
Опыт холостого хода заключается в
измерении потерь и тока холостого хода. При
опыте холостого хода к одной из обмоток
трансформатора (обычно обмотке НН) при
разомкнутой другой обмотке подводят номинальное
напряжение промышленной частоты и
практически синусоидальной формы. При испытании
трехфазных трансформаторов подводимое
напряжение должно быть симметричным.
Подведение напряжения осуществляется, как
правило, от синхронного генератора. Потери
холостого хода соответствуют потреблению
мощности испытываемого трансформатора при
разомкнутой вторичной обмотке. Эту мощность
можно измерять методом двух или трех
ваттметров. Схемы измерения могут выполняться
как с непосредственным включением
приборов, так и включением их через
измерительные трансформаторы (тока и напряжения)
или добавочные сопротивления.
На рис. 22-8 показана схема измерения
потерь и тока холостого хода по схеме двух
ваттметров, а на рис. 22-9 — принципиальная
схема опыта холостого хода для однофазного
трансформатора.
При испытании трехфазных
трансформаторов за номинальное напряжение трехфазной
системы принимают среднее арифметическое
Рис. 22-9. Схема опыта
холостого хода
однофазного трансформатора.
239
значение из трех измерении линейных
напряжений:
JJ __ ЦдЪ + Ubc + Uас
иъ— 3
Такой метод определения UH не очень
удобен, и ГОСТ 3484-65 за номинальное
напряжение допускает принимать напряжение,
измеренное .между фазами а и с. Этот метод
определения номинального напряжения
наиболее распространен.
В трехфазных трансформаторах за
величину тока холостого хода принимают среднее
арифметическое значение линейных токов,
измеренных при номинальных напряжениях:
/о = Л±^±/с..10№/о,
где /о, /ь, h — измеренные значения линейных
токов; /н — номинальный ток обмотки
трансформатора;
h — ток холостого хода трансформатора, %.
и) Измерение сопротивления обмоток
трансформатора постоянному току
Измерение сопротивления обмоток
трансформатора постоянному току входит в
обязательный объем контрольных испытаний
каждого выпускаемого с завода трансформатора.
По результатам измерения сопротивления
обмоток можно оценить качество соединений и
паек в обмотках, качество контактов
переключателей, установить отсутствие обрывов в
обмотках или в отдельных параллельных ветвях.
Сопротивление измеряют у всех обмоток (ВН,
НН, СН) на всех доступных ответвлениях.
В трехфазных трансформаторах измеряют
сопротивление каждой обмотки для всех трех
фаз, для чего определяют сопротивление
между началом и концом каждой фазы. Если нет
вывода нейтральной точки, сопротивление
измеряют между линейными зажимами.
Сопротивление фазы составляет Гф=1/изм/2 при
соединении обмотки в звезду и Гф = 3 (ГИЗм/2 при
соединении в треугольник, где гИЗм —
измеренное сопротивление обмотки.
Сопротивления обмоток различных фаз на
одном и том же ответвлении не должны отли-
Г"»™,-*
Г*;*
О3
а) о)
Рис. 22-10. Схема измерения сопротивления
обмоток.
а — при малом сопротивлении; б — при большом
сопротивлении.
чаться более чем на 2%. Если они
отличаются больше, значит, имеется какой-то дефект
в токоведущей цепи: плохое качество
соединения, пайки обмотки или контакта
переключателя, обрыв параллельной ветви.
Измеренное сопротивление приводят к
рабочей температуре обмотки трансформатора
G5 °С для масляных трансформаторов) по
формуле
_ ' 235 + 75 _
Г75 — гизм 235 4- Т ~~~ Г]
310
изм 235 + Т изм 235 + Т '
где Т — температура обмотки при измерениях,
принимаемая равной температуре верхних
слоев масла или температуре окружающего
воздуха.
Сопротивление обмоток трансформатора
определяют по падению напряжения
(показаниями амперметра и милливольтметра) и с
помощью мостовой схемы. Метод падения
напряжения проще измерения по мостовой
схеме, но дает менее точные результаты.
При измерении сопротивления по падению
напряжения обмотку трансформатора
включают в сеть источника постоянного тока. Во
избежание нагрева обмоток, вносящего
ошибки в результаты измерений, ток при
измерении сопротивления не должен превышать 20%
номинального тока обмотки. Схема
включения измерительных приборов зависит от
величины измеряемого сопротивления.
При малом сопротивлении обмотки
трансформатора вольтметр (милливольтметр)
включают непосредственно на зажимы
обмотки (рис. 22-10,а). В этом случае
сопротивление вольтметра очень велико -по сравнению
с сопротивлением обмотки трансформатора,
так что током, протекающим через вольтметр,
можно пренебречь. При большом
сопротивлении обмотки амперметр должен быть включен
последовательно с обмоткой (рис. 22-10,6) так
чтобы через амперметр протекал ток, равный
току в обмотке. Сопротивление амперметра
очень мало по сравнению с сопротивлением
обмотки трансформатора, и ошибка
измерения будет мала.
На практике сопротивление обмотки /изм
сопоставляют со среднегеометрическим
значением сопротивлений амперметра га и
вольтметра гв. При сопротивлении обмотки
трансформатора, меньшим среднегеометрического
значения сопротивлений измерительных
приборов (гизм < V Vb)> применяют схему, изо-
браженную на рис. 22-10, а\ при Гизм > V гагв —
схему, показанную на рис. 22-10,6,
Сопротивление обмотки трансформатора
Гизм= ^м,
240
U3M
Рис. 22-11.
Принципиальная схема
моста для измерения
сопротивления
обмотки трансформатора.
где U — напряжение, определяемое
показанием вольтметра; / — ток (по показанию
амперметра).
Сопротивление обмотки определяется по
формуле, когда требуется учитывать ток,
протекающий через вольтметр при
использовании первой схемы:
_ U
Если требуется учитывать сопротивление
амперметра при применении второй схемы, то
сопротивление обмотки определяется по
формуле
/"изм== U/л—Га.
Сопротивление проводов, присоединяющих
вольтметр к обмотке, не должно превышать
0,5% сопротивления обмотки этого прибора.
Так как обмотки трансформатора имеют
значительную индуктивность, то при
подключении к источнику постоянный ток
устанавливается в них не сразу, а в течение
некоторого времени. Поэтому в первый момент после
включения в обмотке индуктируется
сравнительно большая э. д. с, которая может
вызвать повреждение вольтметра. Вследствие
этого вольтметр включают после того, как
стрелка амперметра станет неподвижной.
Сопротивления обмоток трансформатора
можно измерять омметром. Однако такое
измерение неточно, и в случаях, когда
необходимо получить высокую точность измерения,
оно не применяется.
Принципиальная схема моста для
определения сопротивления обмотки
трансформатора изображена на рис. 22-11. При равенстве
потенциалов точек А и В стрелка
гальванометра стоит на нуле, если соблюдено условие
равенства падений напряжения как в
сопротивлениях г\ и г2, так и в сопротивлениях /з и
7"изм, т. е.
1\Т^ — 1чТч И hfm3M — hf3'
Рис. 22-12. Автотрансформатор 417 MB-А, 750 кВ на
высоковольтных испытаниях.
/ — экран ввода 750 кВ; 2 — экранировка делителя; 3 — экран
ввода 500 кВ; 4 — экран ввода 132 кВ; 5 — экран ввода 35 кВ;
6 — делитель напряжения ДН-Ш00; 7 — экранировка ввода
750 кВ и делителя.
Отношение этих равенств составляет:
Гтм/п^Гз/ъ, откуда гти = г±гз/г2.
Сопротивления г± и г3 известны, и одно
(два или три) из них, например п, можно
регулировать в широких пределах. Это
сопротивление устанавливают таким, чтобы
показание гальванометра было равно нулю, после
этого определяют искомое сопротивление
обмотки. Измерение сопротивления по мостовой
схеме обеспечивает высокую точность.
Испытания, входящие в состав типовых,
т. е. импульсные испытания полной и
срезанной волнами, тепловые, механические
испытания на динамическую устойчивость,
представляют сложный комплекс различных работ,
проводятся специализированными
лабораториями, оснащенными специальным
оборудованием. Эти испытания подробно описаны
в [Л. 8, 35] и здесь не рассматриваются.
На рис. 22-12 показан автотрансформатор
417 MB-А, 750 кВ на высоковольтных
испытаниях.
241
22-3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
Безопасность работы при проведении испытаний
трансформаторов обеспечивается как организационными,
так и техническими мероприятиями.
Электротехническое оборудование и устройство
испытательной станции должны удовлетворять
требованиям «Правил устройства электроустановок» [Л. 36].
К работе по проведению испытаний может быть
допущен лишь персонал, изучивший правила техники
безопасности.
Все работающие на испытательной станции
периодически инструктируются на рабочих местах в сроки,
установленные на предприятии. На каждой
испытательной станции применительно к местным условиям
должны быть разработаны инструкции по технике
безопасности на основе правил. Каждому работнику
испытательной станции выдается инструкция по технике
безопасности, и, кроме того, она вывешивается на видном
месте. Отдельные основные положения инструкции
следует вывешивать в виде плакатов на видных местах.
По правилам техники безопасности испытания
должны проводить два человека, чтобы в случае поражения
электрическим током одного из работников другой мог
оказать ему первую помощь, а также чтобы один
работник контролировал действия другого. К работе на
испытательной станции не должны допускаться лица,
которым по состоянию здоровья противопоказана
работа в электроустановках.
Все испытания должны проводиться на
испытательных полях, имеющих ограждение. Высота постоянных
ограждений испытательного поля должна быть не менее
1,7 м с выходными дверьми, которые должны
открываться наружу.
У дверей ограждения поля должна быть
предусмотрена сигнализация (красная лампа, табло),
указывающая на наличие напряжения внутри поля. При
загорании красной лампы или табло вход на испытательное
поле должен быть запрещен, кроме случаев, особо
оговоренных инструкциями. При снятии напряжения
должна загораться зеленая лампа.
Должны быть предусмотрены электрические
блокировки от случайного прикосновения к испытуемому
объекту и испытательному оборудованию, находящемуся
под напряжением, а также от неправильных действий
обслуживающего персонала.
Все металлические части оборудования, нормально
не находящиеся под напряжением, должны иметь
надежное заземление. Надежность заземления должна
периодически контролироваться.
Испытательная станция должна иметь в
необходимом количестве комплекты защитных средств
(резиновые перчатки, галоши, коврики), применение которых
должно оговариваться инструкциями. Испытания и
контроль защитных средств должны производиться в
определенном объеме и в сроки, установленные правилами
использования и испытания защитных средств.
Маркировка отдельных испытательных устройств и
коммутационных аппаратов должна быть выполнена
таким образом, чтобы предупреждать возможность потери
персоналом ориентации при выполнении переключений
и мнемонически облегчать понимание производимых
действий и состояние схемы в любой момент работы.
Контрольные вопросы
1. Каким видам испытаний подвергаются
трансформаторы после их изготовления?
2. Назовите объем типовых и контрольных
испытаний.
3. Для чего проведение испытаний выполняется
в определенной последовательности?
4. Каким прибором производится определение
пробивного напряжения трансформаторного масла?
5. С помощью каких приборов производят
измерение сопротивления изоляции?
6. Что называется коэффициентом трансформации
и какие методы имеются для его определения?
7. Для чего проверяют группу соединения обмоток
трансформатора?
8. Какие параметры трансформатора проверяются
при испытаниях приложенным напряжением
промышленной частоты?
9. Для определения каких величин проводят опыт
короткого замыкания?
10. Какие параметры проверяются при испытании
индуктированным напряжением?
11. Какие методы существуют для определения
потерь холостого хода?
12. Для каких целей проводят измерение
сопротивления обмоток постоянному току?
13. Назовите требования техники безопасности при
проведении испытаний трансформаторов.
ЧАСТЬ ВОСЬМАЯ
МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ
ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ТРЕТЬЯ
ТРАНСПОРТИРОВКА И МОНТАЖ СИЛОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Монтаж современных мощных силовых
трансформаторов на высокие напряжения
представляет сложный комплекс различных
работ, выполняемых в определенной
технологической последовательности. Он проводится
в строгом соответствии с требованиями
заводских инструкций по транспортировке,
хранению и монтажу, входящих в состав
сопроводительной документации на трансформатор.
Монтаж трансформаторов до 35 кВ малой
мощности, транспортируемых с завода, как
правило, в собранном виде, заключается в
основном в их установке на место монтажа,
подсоединении к линиям высшего и низшего
напряжения, пуско-наладочных работах и не
представляет большой сложности.
Рассмотрим кратко основные требования
и проводимые работы по монтажу
трансформаторов напряжением ПО—500 к'В.
23-1. ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
а) Транспортировка
Основным видом транспорта для
трансформаторов является железнодорожный. Ко
всем грузам, перевозимым по железным
дорогам, предъявляются требования
соблюдения железнодорожного габарита СССР № 18
ОСТ ВКС-6435 (рис. 23-1), т. е. предельного
наружного поперечного очертания
транспортируемого груза, при котором обеспечивается
его габаритность. Требование это связано с
необходимостью ограничения размеров грузов
для безопасного движения встречных поездов,
а также соблюдения допустимых расстояний
между транспортируемыми грузами и
строениями вблизи железных дорог.
В соответствии с железнодорожным
габаритом трансформатор, установленный на
платформе (или транспортере), должен иметь
высоту от верха головки рельса не более
5 300 мм. Кроме того, требуется соблюдение
горизонтальных размеров груза на участке
от уровня верха головки рельса до отметки
1 300 мм. В определенных пределах выше
отметки 1 300 мм допускается превышение
горизонтальных размеров, указанных на
рис. 23-1, но при этом такой груз относится
к категориям негабаритных с определенной
степенью негабаритности, и на его перевозку
необходимо разрешение отдела негабаритных
и особых перевозок Главного управления
движения МПС.
В зависимости от размеров выхода груза
за очертания железнодорожного габарита не-
габаритность разделяется на пять степеней
@,1, II, III, IV).
Для возможности увеличения мощностей
трансформаторов, транспортируемых по
железной дороге, необходимо иметь возможность
увеличения отправочной (транспортной)
массы при уменьшении допустимой ширины и
высоты трансформатора; поэтому перевозка
трансформаторов по железной дороге
осуществляется как на платформах, так и на
специальных транспортерах.
При массе трансформатора до 60 т
транспортировка производится на двухосных,
четырехосных и реже шестиосных платформах.
При отправочной массе более 60—80 т пере-
Рис. 23-1.
Железнодорожный габарит № 18
ост
ш6435-
/ — уровень верха головки
рельса; 2 — нормальная
высота погрузочной площадки
железнодорожной
платформы над уровнем верха
головки рельса; 3 — предельная
высота габарита
^трансформатора при транспортировке
на обычной платформе (с
высотой пола 1 300 мм).
243
Рис. 23-2. Перевозка трансформаторов по железной
дороге.
а — перевозка автотрансформатора с РПН 125 000 кВ • А, 220 кВ
на транспортере с пониженной площадкой; б — перевозка
мощных трансформаторов на консольных транспортерах
(сочлененного типа).
возка осуществляется на железнодорожных
транспортерах с пониженной погрузочной
площадкой (рис. 23-2,а).
В целях лучшего использования
железнодорожного габарита применяют транспортеры
без несущей рамы (сочлененные
транспортеры) с боковыми балками, к которым
подвешивается трансформатор в своем рабочем
баке. Такой -способ транспортировки (рис. 23-2 6)
имеет преимущество в том, что при этом
удается увеличить габарит перевозимых
трансформаторов по высоте на 450—550 мм.
На платформах и транспортерах с
несущей платформой трансформатор
устанавливается на опорные деревянные брусья и
закрепляется металлическими упорами,
приваренными к стальному листу, уложенному на
транспортере. Лист в свою очередь крепится
к транспортеру с помощью болтов и
дополнительных упорных пластин. Во избежание
опрокидывания трансформатор, кроме того,
закрепляется стальными растяжками за
подъемные крюки.
Необходимость соблюдения
железнодорожного габарита и ограничения массы
транспортируемых трансформаторов приводит к
тому, что только трансформаторы небольшой
мощности |(до 1600 кВ-А включительно)
перевозятся в собранном виде. Большинство
трансформаторов при транспортировке их по
железной дороге приходится отправлять
частично демонтированными.
В зависимости от габаритных размеров и
массы трансформаторы герметизируются и
отправляются к месту эксплуатации в
следующем состоянии: 1) полностью собранные,
залитые маслом; 2) частично демонтированные
в собственном баке, залитые маслом ниже
уровня крышки на 150—200 мм; 3) частично
демонтированные в собственном баке, без
масла, заполненные сухим воздухом при
атмосферном давлении; 4) частично
демонтированные в собственном баке, заполненные сухим
воздухом или азотом под давлением.
В зависимости от мощности могут
демонтироваться следующие части: радиаторы или
охладители, расширитель, предохранительная
труба, каретки, вводы A10 к?В и выше).
При транспортировке трансформатора без
масла для защиты изоляции от увлажнения
бак трансформатора герметизируют. При
этом под крышкой бака устанавливают
транспортный воздухоосушитель, заполненный
мелкозернистым силикагелем из расчета 0,15 кг
на 1 т -масла, подлежащего заливке в бак
трансформатора, и индикаторным
силикагелем массой 100 г независимо от размеров
бака трансформатора.
б) Разгрузка
После прибытия трансформатора к месту
разгрузки производится осмотр
трансформатора и демонтированных узлов и деталей. При
этом особое внимание должно быть обращено
на состояние крепления трансформатора на
платформе или транспортере. Контрольные
метки на баке трансформатора и площадке
транспортера должны совпадать. Все
уплотнения и пломбы на задвижках, кранах и
пробках должны быть исправны. На баке
трансформатора и транспортере не должно быть
утечек масла. Демонтированные узлы и
детали трансформатора не должны иметь
механических повреждений, нарушений упаковки
(если они транспортировались в упакованном
виде), на вводах и кожухах трансформаторов
тока «е должно 'быть утечек <масла.
Трансформатор и комплектующие узлы должны быть
приняты заказчиком от железной дороги по
акту.
• Выгрузку трансформатора рекомендуется
производить мостовым или передвижным кра-
244
ном или стационарной лебедкой
соответствующей грузоподъемности, руководствуясь
указаниями в документации завода-изготовителя.
Для трансформаторов мощностью до
80 MB -А, 110 кВ включительно подъем
трансформатора производится за четыре крюка,
приваренных к верхней раме бака; для более
мощных трансформаторов подъем
производится за устройства, которые располагаются
в верхней или нижней части трансформатора.
При обычной схеме подъема
трансформатора подъемным краном подъем
осуществляется тросами такой длины, чтобы угол ветвей
стропов относительно вертикали а не
превышал 30°'. При невозможности выполнения
этого условия подъем следует производить с
помощью специальной балки — траверсы. При
отсутствии необходимых подъемных средств
возможна выгрузка трансформатора на
шпальную клеть с помощью домкратов.
Разгрузка демонтированных узлов и
деталей (вводы, охладители, шкафы управления,
расширитель и др.) должна проводиться с
помощью подъемных средств, соответствующих
их массе, габаритному размеру, а также
указаниям по разгрузке.
Работы по выгрузке необходимо
выполнять с соблюдением правил техники
безопасности и мер, обеспечивающих сохранность
трансформатора и комплектующих частей.
При выполнении такелажных работ
возможно передвижение трансформатора без
кареток от места разгрузки до места монтажа,
которое может быть осуществлено
перекатыванием на катках (деревянных или
металлических) или на стальном листе; иногда
применяют сани, собранные на листе стали и
перемещаемые тягачами.
Тяговое усилие, необходимое при
передвижении трансформатора по горизонтальной
плоскости без катков, может быть определено
по формуле
P=/Q,H,
где Р — тяговое усилие, Н; Q — масса
трансформатора, кг; / — коэффициент трения.
Для трогания с места тяговое усилие
необходимо увеличить на 25—30%.
При передвижении трансформаторов на
своих каретках с катками по
железнодорожным путям применяют электрическую лебедку
с полиспастом; скорость передвижения
допускается не более 8—9 м/мин. Тяговое усилие
определяется по формуле
P = l,5Q/# @,07 + 0, Ы/2) • Ю3Н,
где Р — горизонтальное усилие, Н; Q — масса
трансформатора, кг; R — радиус катка по
поверхности катания, м; d — диаметр оси
катка, м.
По усилию определяют диаметр тросов,,
подбирают и другие приспособления,
необходимые для перемещения трансформатора.
в) Предварительная проверка состояния
изоляции
Трансформаторы, транспортируемые с
маслом, не позднее, чем через 10 суток после
прибытия подвергаются внешнему осмотру,
проверке уровня масла в трансформаторе и
отсутствия его утечки. При нормальном
уровне масла в баке (обмотки, ярмовая изоляция,
переключающее устройство должны быть
закрыты маслом) и отсутствии его утечки
трансформатор может быть оставлен для
дальнейшего хранения. При нарушении этого условия
должны быть приняты меры к устранению
нарушений и ускорению монтажа
трансформатора.
На трансформаторах, транспортируемых
без масла с избыточным давлением сухого
воздуха или инертного газа, не позднее чем
через 10 суток после прибытия производится
проверка избыточного давления внутри бака
с помощью манометра, входящего в комплект
поставки трансформатора. При наличии
признаков нарушения герметичности необходимо
определить место нарушения уплотнений,
восстановить герметичность и принять меры
к ускорению монтажа.
Для определения места нарушения
уплотнения рекомендуется проверить герметичность
путем создания давления азота или сухого
воздуха до 25-Ю3 Па @,25 кгс/см2).
Трансформатор считается герметичным, если спустя
6 ч давление снизится не более чем до 21-10*
Па @,21 кгс/см2) (при изменении температуры
окружающей среды в пределах 10—15 °С)
Создание избыточного давления возможно
с помощью воздушного компрессора через си-
ликагелевый осушитель.
г) Хранение трансформатора и
демонтированных узлов
Трансформаторы, транспортируемые беа
масла, а также с маслом, если монтаж не
может быть осуществлен сразу после их
прибытия на место и срок хранения до монтажа
превышает 3 мес, должны быть долиты или
залиты маслом не позднее 3 мес. со дня их
прибытия. В течение указанного срока
хранения трансформатора без масла должна
производиться систематическая (не реже 1 раза
в месяц) проверка наличия избыточного
давления внутри бака.
245
Маслом необходимо заполнить весь
трансформатор и путем установки собственного
расширителя создать избыточное давление.
Для контроля уровня масла должен быть
установлен маслоуказатель.
Маслонаполненные вводы должны
храниться в вертикальном положении согласно
инструкции завода-изготовителя. Остальные
демонтированные узлы и детали в соответствии
с указаниями завода-изготовителя должны
храниться в помещении или на открытом
воздухе под навесом, исключающим попадание
на изделие дождя, снега и т. д. Во время
хранения необходимо периодически
контролировать уровень масла в расширителе и не
реже 1 раза в 3 мес брать пробу масла для
проведения анализа. Необходимо
периодически проверять состояние трансформатора и
демонтированных узлов и деталей. В случае
появления подтеков масла, ржавчины и т. п.
следует немедленно принимать меры по
устранению обнаруженных дефектов.
23-2. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
К МОНТАЖУ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Подготовительные работы производятся
в следующем объеме: 1) тщательное изучение
сопроводительной технической документации
трансформатора; 2) подготовка монтажной
площадки и оборудования; 3) подготовка
трансформатора и его узлов; 4) проведение
работ по предварительной оценке состояния
изоляции трансформатора.
а) Подготовка монтажной площадки
и оборудования
Для монтажа трансформатора должна
быть подготовлена специальная площадка,
оборудованная следующими
материально-техническими средствами:
1. Подъемное оборудование и такелаж,
обеспечивающие подъем всех узлов,
монтируемых на трансформаторе.
2. Рельсовый путь и средства
передвижения для транспортировки трансформатора от
места его сборки до места установки на
собственный фундамент.
3. Приспособления и инструмент: а)
временные подмостки (стеллажи),
обеспечивающие безопасную работу на уровне верхнего
ярма активной части и на крышке бака;
6) слесарно-сборочный инструмент; в)
домкраты, обеспечивающие подъем трансформатора
при установке катков; г) сварочное и
газорезательное оборудование; д) стойки для
временного хранения вводов в вертикальном
положении.
4. Трансформаторное масло в количестве,
необходимом для заливки полностью
смонтированного трансформатора с учетом
дополнительного количества масла на технологические
нужды и оборудование для его обработки
(емкости, маслонасосы, подогреватели,
оборудование для вакуумирования трансформатора,
комплект оборудования для очистки и сушки
трансформаторного масла и другое
оборудование).
5. Оборудование для прогрева и сушки
активной части.
6. Защитная одежда и материалы.
7. Оборудование и средства, обеспечиваю,
щие соблюдение противопожарных требований
при всех работах по монтажу
трансформатора.
8. Комплект приборов и оборудования,
необходимых для проверок и испытаний
трансформатора и его узлов. Приборы должны
быть исправными, иметь клеймо госповерки,
свидетельства и аттестаты о проверке.
б) Подготовка трансформатора и его узлов
Подготовка маслонаполненных вводов
ПО—500 кВ и вводов 6—35 кВ, Перед
началом монтажа из каждого маслонаполненного
ввода производят отбор -пробы масла для
определения пробивного напряжения и
проведения химанализа и у каждого ввода измеряют
tg б, который при 10 °С не должен превышать
1,5%' при испытательном напряжении 10 кВ.
Производят подготовку к монтажу
экранов вводов. При наличии признаков
увлажнения масла в бачках с экранами вводов 220—
500 кВ экраны сушат при вакууме не ниже
720 мм рт. ст. и температуре 80—100 °С не
менее 24 ч.
Укомплектовывают съемные вводы 6—
35 кВ, испытывают их приложенным
напряжением 50 Гц, длительностью 1 мин. Величину
испытательного напряжения принимают в
соответствии с классом напряжения ввода.
Подготовка встроенных трансформаторов
тока, реле (газового, струйного), у ровня масла,
термометрических сигнализаторов и
термометров. До установки переходного фланца
с встроенными трансформаторами тока
проверяют герметичность уплотнений, отбирают
пробу масла и проводят электрические испытания
трансформаторов тока. Масло должно иметь
пробивное напряжение не менее 40 кВ и tg б
не более 0,3%' при 20 °С.
Газовое реле, реле уровня масла, а также
струйное реле направляют в лабораторию для
проверки поплавковых систем, а также
электрических цепей.
246
Термометрические -сигнализаторы и
термометры до их установки также должны быть
проверены в лаборатории.
Подготовка цилиндров вводов и прочих
бумажно-бакелитовых деталей. При
подготовке к монтажу цилиндров, полученных в
отдельных 'баках, заполненных маслом, берут «а
анализ пробу масла, в котором они хранились.
Если анализ масла соответствует нормам, то
цилиндры монтируют без предварительной
сушки.
Подготовка системы охлаждения
трансформатора. В зависимости от типа системы
охлаждения масляного трансформатора (дутьевая,
циркуляционная с водяным или воздушным
охлаждением) конструктивные элементы
системы будут различными. Несмотря на то, что
все отверстия узлов системы охлаждения,
через которые может проникнуть влага,
уплотняют, все же всегда имеется опасность
загрязнения и коррозии внутренней поверхности
радиаторов, расширителя, предохранительной
трубы и пр.
Поэтому все указанные узлы после
осмотра и испытания некоторых из них
(радиаторов, охладителей) на герметичность
тщательно промывают трансформаторным маслом,
нагретым до 40—50 °С. После промывки
уплотняют заглушками с резиновыми
прокладками.
Трубопроводы для масла и воды очищают
от грязи и ржавчины, а затем промывают
трансформаторным маслом. Задвижки
разбирают, очищают и после сборки испытывают.
Прибывшие электродвигатели, насосы,
крыльчатки вентиляторов осматривают и проверяют.
В шкафах для автоматического управления
системой охлаждения проверяют схему
управления.
Подготовка к монтажу расширителя и
предохранительной трубы. При выявлении
ржавчины внутри расширителя или
предохранительной трубы их промывают
трансформаторным маслом, как описано выше. Затем
устанавливают и уплотняют маслоуказатель реле
уровня масла и стеклянный диск. После
укомплектования всеми деталями и монтажа
расширителя и трубы их испытывают на
герметичность путем заполнения трансформаторным
маслом с выдержкой в течение 3 ч.
При подготовке трансформаторных
фильтров и воздухоочистителей готовят в
необходимом количестве осушительный и
индикаторный силикагель.
Установка трансформатора на собственные
катки. После ревизии кареток и катков и
смазки осей катков тавотом трансформатор
приподнимают, устанавливают и закрепляют
каретки к пластинам на дойных балках.
Опустив трансформатор на рельсовый путь,
окончательно затягивают болты крепления кареток
к баку.
в) Предварительная оценка состояния
изоляции
Предварительная оценка состояния
изоляции производится в следующем объеме: 1) у
трансформаторов, транспортируемых с
маслом, проводится отбор пробы масла, которая
подвергается сокращенному химанализу и
измерению tg б; характеристики масла должны
соответствовать нормам, указанными
инструкциях по монтажу трансформаторов; 2) для
трансформаторов, транспортируемых без масла
производится отбор лробы остатков масла
через пробку в дне бака. Проба масла
проверяется на электрическую прочность C5 кВ для
трансформаторов 110—220 кВ и 45 кВ для
трансформаторов 330—500 кВ).
С помощью временных измерительных вьк
водов прибором ЕВ-3 или ПКВ-7 проводят из--
мерение АС/С изоляции при температуре
активной части не менее 10 °С. Данные
измерения не должны резко отличаться от
аналогичных данных, полученных при испытания
трансформатора на заводе-изготовителе.
Проводится также проверка состояния
индикаторного силикагеля в стандартных возду,
хоосушителях. Силикагель должен иметь
равномерную голубую окраску зерен. Изменение
цвета силикагеля свидетельствует о его
увлажнении.
Результаты предварительной оценки
состояния изоляции позволяют определить
дальнейший ход технологического процесса монтажа
трансформатора: а) при положительных
результатах измерений трансформатор заливают
маслом и затем выполняют дальнейший его
монтаж; б) при отрицательных результатах
трансформатор не заливают маслом, а произ^
водят сушку; если характеристики близки
к норме, трансформатор залийают маслом и
производят контрольное прогревание в масле
(подсушку).
23-3. ПРОИЗВОДСТВО МОНТАЖНЫХ РАБОТ
а) Общие указания
Трансформаторы в соответствии с ГОСТ
11677-65 должны вводиться в эксплуатацию
без ревизии активной части, если при
транспортировке и хранении не было отклонений от
требований соответствующих разделов
инструкции по монтажу трансформатора, т. е. все
247
предварительные проверки прибывшего на
монтаж трансформатора дали положительные
результаты. В случае наличия нарушений
требований инструкций при транспортировке,
выгрузке и хранении трансформатора должны
проводиться ревизия активной части и, если
необходимо, ее сушка в соответствии с
дополнительными указаниями завода-изготовителя.
Выполнение монтажных работ как в
помещении, так и вне помещения с
разгерметизацией бака разрешается проводить только при
выполнении следующих правил:
1. На открытом воздухе запрещается
проведение монтажных работ при наличии дождя
и тумана.
2. В зависимости от температурных
условий и влажности активная часть должна быть
прогрета до температуры, превышающей
температуру окружающего воздуха не менее чем
на 10—20 °С.
3. Во время проведения монтажных работ
на открытом воздухе при слитом масле
должна быть устойчивая ясная погода без осадков.
Температура и относительная влажность
воздуха должны измеряться каждый час.
4. Продолжительность работ, проводимых
на трансформаторе при слитом масле, не
должна превышать времени, указанного
в табл. 23-1.
Таблица 23-1
Характеристика трансформатора
Мощность менее 10 000 кВ-А,
•напряжение до 35 кВ
включительно
Мощность 10 000 кВ-А и
выше, напряжение 35 кВ и все
трансформаторы ПО кВ и выше
Продолжительность
соприкосновения активной части
с окружающим вбздухом
не более, ч
При температуре
окружающего
воздуха выше 0 °С
и относительной
влажности, %
до 80
24
16
свыше
80
12
8
При
температуре
окружающего
воздуха
ниже 0°С
независимо от
влажности
12
8
Началом работ считается начало слива
масла (для трансформаторов,
транспортируемых с маслом) или вскрытие заглушки (для
трансформаторов, транспортируемых без
масла и не находившихся на длительном
хранении). Окончанием работ считается
герметизация перед заливкой масла.
Продолжительность пребывания активной
части на воздухе при температуре
окружающего воздуха выше 0°С и относительной
влажности менее 80% может быть увеличена
©двое -по сравнению с указанной в табл. 23-1
при условии обеспечения к концу выполнения
ревизии температуры активной части выше
температуры окружающего воздуха не менее
чем на 10 °С. Это относится к активной части,
находящейся как в помещении, так и вне по.
мещения, но с применением временного
сооружения или палатки.
Прогрев трансформатора производится
включением намагничивающей обмотки и
электропечей. Измерение температуры во
время прогрева осуществляется с помощью тер.
мометрических сигнализаторов. Один баллон
термосигнализатора устанавливается на
верхнем ярме магнитопровода, второй — на дне
бака.
Если температура активной части ниже
температуры окружающего воздуха, то до
вскрытия трансформатор должен быть
выдержан в течение времени, необходимого для
выравнивания температуры активной части
трансформатора с температурой окружающего
воздуха.
б) Монтаж — установка комплектующих
узлов
Для проведения монтажных работ
устанавливаются временные стеллажи,
обеспечивающие удобную и безопасную работу на
трансформаторе.
Все комллектующие узлы и детали
устанавливают на место. При этом самым
ответственным узлом являются маслонаполненные
вводы ВН. При монтаже ввода через его
полую часть пропускают отвод обмотки (гибкий
кабель), который присоединяют к
металлической головке ввода. Ввод закрепляют на
переходном фланце без перекосов, в противном
случае может произойти поломка фарфора.
Вслед за тем устанавливают вводы НН.
Все люки бака закрывают заглушками
с резиновыми уплотнителями. На баке
монтируют задвижки -и краны, временный маслоука-
затель, вакуумметр и воздухоосушитель,
заполненный шликагелем. После этого
монтируют временные трубопроводы для
присоединения масляной и вакуумной систем.
в) Вакуумиюование и заливка маслом
Включив вакуум-насос, в баке создают
вакуум 350 мм рт. ст. для трансформаторов
ПО—150 кВ, а для трансформаторов 220—
500 кВ остаточное давление должно быть не
более 10 мм рт. ст. При невозможности
получить указанное остаточное давление допуска-
248
ется вакуумирование при остаточном
давлении, превышающем «а 5 мм рт. ст. величину,
указанную выше.
Если в течение часа вакуум снизится не
более чем на 20 мм рт. ст., бак считается
герметичным. При худших показателях
возможные подсосы устраняют подтягиванием
болтов, а иногда и заменой прокладок. Места
нарушения уплотнений определяют на слух
(по шипению воздуха).
После проверки герметичности активную
часть выдерживают в баке под вакуумом:
у трансформаторов 110—150 кВ — 2 ч, у
трансформаторов 220—500 кВ —20 ч.
При работающем вакуум-насосе
открывают вентиль маслопровода на крышке бака и
начинают заполнение бака трансформаторным
маслом. При этом заливаемое масло должно
отвечать следующим требованиям: 1) должно
быть свежим, не бывшим в употреблении; 2)
отвечать требованиям ГОСТ 982-56.
Пробивное напряжение м^сла должно быть не ниже
50 кВ в стандартном разряднике; 3)
температура заливаемого масла должна быть для
трансформаторов 110—150 кВ не ниже 10°С,
220—500 кВ — 45 °С.
Заливка масла в бак производится со
скоростью не более 3 т в 1 ч. Температура масла,
скорость заливки и равномерность
поступления масла в бак должны контролироваться
в процессе всей заливки. Когда уровень
масла достигает 150—220 мм до крышки, подача
масла в бак прекращается.
Продолжительность обработки изоляции
активной части и трансформаторного масла
при вакууме в соответствии с напряжением
трансформаторов осуществляется в течение
6 ч для трансформаторов 110—150 кВ; 10 ч
для 220—500 кВ. Затем вакуум постепенно
снижают до нуля, и активная часть
продолжает пропитываться маслом при атмосферном
давлении: для трансформаторов 110—150 кВ
в течение 3 ч 220—600 «В—5 ч.
г) Окончательная сборка и перекатка на
фундамент
После заливки трансформатора маслом
производят его окончательную сборку. На бак
трансформатора навешивают радиаторы,
в первую очередь расположенные под
расширителем. У трансформаторов с выносной
системой охлаждения ее монтаж производят
после установки трансформатора на
фундаменты. На крышке устанавливают
расширитель .и предохранительную трубу;
устанавливаются термосифонные фильтры, газовое реле,
сигнальные манометрические термометры.
Производят монтаж силовых и контрольных
кабелей. Через верхнюю «дыхательную»
пробку или через специальный трубопровод
расширителя доливают в трансформатор масло до
уровня максимальной отметки маслоуказателя
расширителя со скоростью не более 4 т
в 1 ч. Во время заливки радиаторы заполняют
маслом через нижние краны, при этом верхние
пробки радиаторов, патрубки вводов ВН и
фланцев на крышке бака открывают. При
появлении масла в отверстиях пробок их
закрывают.
Термосифонные фильтры заполняют
маслом из бака трансформатора также через
нижние фланцы при открытых верхних
воздушных кранах. С появлением масла в
воздушных кранах подачу масла прекращают.
Масло в фильтрах отстаивается в течение 1 ч,
затем часть масла сливают через спускную
пробку, после чего фильтр вновь полностью
заполняют маслом.
Готовый к установке трансформатор
перекатывают от места монтажа на свой
фундамент. Перекатку трансформатора к
фундаменту производят по рельсовому пути на
собственных катках, плавно без рывков со
скоростью не более 8 м/мин. Направление тягового
усилия при перекатке должно совпадать с
направлением перемещения. Для перекатки
используют электролебедку или трактор и
полиспасты. Изменение направления перекатки
выполняется путем перестановки на баке
кареток с катками на 90°.
Бак трансформатора заземляется стальной
полосой сечением 40X5 мм, которая
приваривается к общему контуру заземления станции.
23-4. КОНТРОЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
И ИСПЫТАНИЯ ПЕРЕД ВКЛЮЧЕНИЕМ.
ПРОБНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ
Окончательно собранный и залитый
маслом трансформатор, установленный на
фундаменте, испытывается:
1) на маслоплотность путем создания
стабильного избыточного давления столба масла
высотой 0,6 м над высшим рабочим уровнем
масла в расширителе в течение 3 ч.
Температура масла в баке должна быть не ниже
10 °С. Трансформатор считают маслоплотным,
если при указанной проверке отсутствует течь;
2) производят отбор пробы масла (после
доливки и отстоя) при температуре
отбираемого масла не менее 5 °С. Отобранное масло
подвергают сокращенному анализу и
определяют ?/щ> и tg g масла;
3) измеряют характеристики изоляции
обмоток: Rw\ Ris\ tg&;
17—1068
249
^\ч5к^^А.-СЛ^ ¦
Рис. 23-3. Смонтированные трансформаторы.
а —мощностью 200 000 кВ • А, 330 кВ; б — однофазный
мощностью 90 000 кВ • А, 500 кВ.
4) проверяют работу переключающего
устройства;
5) производят опыт холостого хода при
пониженном напряжении;
6) проверяют коэффициент трансформации
на всех положениях переключателя.
Измеренный коэффициент трансформации не должен
отличаться более чем на 2%' от заводских
данных;
7) проверяют группу соединения обмоток
и определяют сопротивления обмоток
постоянному току;
8) при наличии испытательного
оборудования проводят испытание изоляции
повышенным напряжением.
После испытания производится наладка
системы охлаждения, газовой защиты, реле
уровня масла, манометрических термометров,
250
встроенных трансформаторов тока. На рис.
23-3 показаны трансформаторы после
окончания монтажа.
Перед включением трансформатора в
работу проверяют действие зсех установленных
защит, а также действие относящейся к
трансформатору коммутационной аппаратуры
(выключателей, разъединителей).
Дополнительно проверяют показания всех
установленных термометров, уровень масла
в расширителе и его сообщаемость с баком,
отсутствие воздуха в газовом реле, действие
всех радиаторных кранов, отсутствие течи
масла. Проверяют также, нет ли каких-либо
посторонних предметов на трансформаторе.
Пр.и первом включении трансформатора
должно быть 'предусмотрено немедленное его
отключение действием защиты в случае каких-
либо неисправностей. Для этого цепи
сигнальных контактов газового реле трансформатора
временно переводят на отключение, а
максимальную защиту у трансформатора
устанавливают на мгновенное действие.
Включение трансформатора желательно
производить подъемом напряжения с нуля
ступенями по 10 кВ с выдержкой на каждой
ступени по 10 мин. Разрешается также
трансформатор включать «толчком» на полное
напряжение с выдержкой не менее 30 мин, после
чего трансформатор отключают и защиту
перестраивают на нормальный режим. Во время
пробного включения ведутся тщательное
прослушивание трансформатора и наблюдение за
его состоянием. При удовлетворительных
результатах пробного включения трансформатор
может быть включен под нагрузку и сдан
в эксплуатацию.
У всех трансформаторов следует в течение
первого месяца работы брать пробы масла:
для трансформаторов до 220 кВ — после
включения через 10 дней, 1 мес, далее по ПТЭ;
для трансформаторов 330—500 кВ — после
включения через 10 дней, 1 мес, 3 мес, далее
по ПТЭ.
В случае, если предварительными
проверками установлено, что подлежащий монтажу
трансформатор не полностью соответствует
изложенным требованиям, т. е. имели место
случаи нарушения правил его
транспортировки, хранения, которые привели к нарушению
или поломке отдельных узлов
трансформатора, увлажнению его изоляции или другим
дефектам, данный трансформатор на месте
монтажа должен дополнительно подвергаться
ревизии активной части и, если необходимо,
сушке.
Ревизия активной части, сушка и объем
дополнительных испытаний проводятся в соответствии с
инструкцией по монтажу трансформаторов. Наиболее удач-
11 10 1
Рис. 23-4. Схемы сушки трансформаторов.
а — иод вакуумом при нагреве методом индукционных потерь
в стали бака, б — без вакуума с вентиляцией горячим воздухом
и нагревом методом индукционных потерь в стали бака; 1 — бак
трансформатора; 2 — вакуумный трубопровод; 3 — холодильник;
4 — вакуум-насос; 5 — сборник конденсата; 6 — вакуумметр; 7 —
редукционный вентиль; 5 — намагничивающая обмотка; 9 —
электронагревательные печи; 10 — выводы проводов от термопар;
U — временные вводы для измерений; 12 — вентилятор; 13 —
электроподогрев входящего воздуха; 14 — утепленная камера.
ным методом сушки трансформатора в условиях
монтажа является сушка в баке трансформатора без масла.
Одним из наиболее распространенных способов
нагревания при сушке активной части трансформатора
является индукционный метод, при котором
размещенная на боковой поверхности бака намагничивающая
обмотка при питании ее переменным током создает
магнитный поток, вызывающий потери в стали бака.
Сушку трансформаторов можно производить с
вакуумом или без него, но с вентиляцией горячим
воздухом и температурой внутри бака до 100—115°С
(рис. 23-4,а и б).
Мощность, необходимая при сушке утепленного
трансформатора методом индукционных потерь в стали
бака, определяется по формуле
P = 5FA00—/окр) • Ю-3 кВт,
где F — поверхность бака трансформатора, м2; t0Kp —
температура окружающего воздуха, °С.
Для дополнительного нагрева под дно бака
трансформатора устанавливают электронагревательные печи.
Намагничивающую обмотку размещают на баке, как
показано на рис. 23-5. Для теплоизоляции бака
применяют листовой асбест. Намагничивающую обмотку
выполняют из изолированных проводов марок ПР, ПРТО
и др. Обмотку наматывают с промежутками между
витками и закрепляют на рейках из асбоцемента,
установленных на боковой поверхности теплоизолированного
бака.
Перед сушкой активной части удаляют остатки
масла со дна бака и вытирают его насухо. Бак с активной
частью устанавливают на металлическую раму или ка-
17*
Рис. 23-5. Размещение намагничивающей обмотки.
а — на гладком баке; б — на трубчатом баке.
ретки с наклоном 2% в сторону маслосливного
отверстия в дне бака. Для контроля температур при сушке
устанавливают термопары или термометры
сопротивления. Снаружи на стенках бака под его теплоизоляцией
устанавливают термопары для контроля температур
наружной части бака.
Концы обмоток подсоединяют к соответствующим
временным вводам, установленным на заглушках и
коробках вв®дов для измерения сопротивления изоляции
и tg б в процессе сушки. Все отверстия и задвижки на
баке, не используемые в процессе сушки, должны быть
плотно закрыты заглушками на резиновых прокладках.
Вакуумный насос подключают к баку трансформатора
через охладительную влагосбрасывающую колонку.
Для циркуляции воздуха в баке к нижнему фланцу
или задвижке для слива масла подсоединяют
двухдюймовую трубу с краном и фильтром очистки
подсасывающего воздуха. Для слива остатков масла из бака в
процессе сушки к маслосливному отверстию подсоединяют
на расстоянии не менее 2 м от трансформатора бачок.
Принципиальная схема сушки трансформатора
показана на рис. 23-4,а.
Проверив герметичность бака, подают напряжение
на намагничивающую индукционную обмотку, включают
донный подогрев и доводят температуру воздуха в баке
до 100 °С в течение 24—30 ч.
При увеличении температуры воздуха в баке до
100 °С каждый час создают вакуум не более 200 мм
рт. ст. на 15 мин с одновременным подсосом горячего
воздуха из поддового пространства, нагреваемого
электронагревателями. При достижении температуры
воздуха в баке 100 °С за 15 мин создается вакуум 200 мм
рт. ст. и поддерживается в течение 2 ч.
Постепенно сняв вакуум, измеряют количество
выделившегося конденсата; продолжают нагревать
активную часть при атмосферном давлении и температуре
воздуха 100—105 °С до получения на магнитопроводе
и изоляции температуры 95—105 °С.
Через каждые 2 ч прогрева активной части на
30 мин создают вакуум 250—300 мм рт. ст. с подсосом
нагретого воздуха в бак. После каждого снятия вакуума
измеряют количество выделившегося конденсата. Мини-
мальное время прогрева активной части
трансформаторов после достижения температуры воздуха 100 °С
зависит от его мощности и напряжения B5—80 ч).
При подъеме температуры воздуха в баке, нрогреве
и сушке активной части следят, чтобы температура ете-
нок, дна и крышки бака не превышала 115°С, а
температура магнитопровода не превышала 105 °С. После
достижения на изоляции и магнитопроводе активной части
трансформатора температуры 95—105 °С
равномерными ступенями по 100 мм рт. ст. за каждые 15 мик
поднимают вакуум до величины, предусмотренной
конструкцией бака.
Сушку продолжают до тех пор, пока не будет
влаги в охладительной колонке, и до установившейся зна-
251
чения сопротивления изоляции и tg 6 обмоток при
постоянной температуре.
При незначительном увлажнении изоляции
трансформаторов они должны быть подвергнуты подсушке.
Контрольный прогрев (подсушку) производят на
полностью собранном трансформаторе с подключенной
системой охлаждения. Вакуум над поверхностью масла и
в расширителе не совпадает. Для прогрева обмоток
выбирают режим с максимальными потерями в меди. Ток
нагрева должен быть равен @,1—0,8)/ном.
Прогрев производят одним из следующих методов:
а) индукционным методом за счет вихревых потерь
в стали бака; б) постоянным током; в) циркуляцией
масла через электронагреватель; г) токами короткого
замыкания.
Подъем температуры производят со скоростью
4—5 °С в 1 ч. Контроль температуры осуществляют с
помощью двух термосигнализаторов, установленных в
карманах для измерения температуры верхних слоев масла.
Независимо от характера роста температуры через
каждые 30 мин следует включать маслонасосы системы
охлаждения на 15—20 мин с целью выравнивания
температуры.
В процессе нагрева трансформатора до 80 °С,
начиная с 40 °С, необходимо производить регенерацию масла.
Каждые 24 ч контролируют состояние масла по
электрической прочности, tg'6 и кислотному числу.
В процессе подсушки каждые 24 ч производят
контроль характеристик изоляции (Reo/Rib, tg 6) при
температуре 75—80 °С.
Если после 24 ч подсушки характеристики изоляции
(ReolRi5, tg 6) и масла (tg-б и ?/пр) соответствуют
требованиям монтажной инструкции, подсушку можно
считать оконченной. В противном случае подсушку
продолжают до установившихся характеристик изоляции в
течение последних двух измерений и соответствия
характеристик масла (tg 6 и ?/пр) требованиям монтажной
инструкции.
Сушка или контрольная подсушка трансформатора
производится только после оборудования на месте
производства работ пожарного поста с необходимыми
средствами тушения.
Контрольные вопросы
1. Какие основные требования предъявляются
к транспортировке трансформаторов?
2. Какими методами и с помощью какого
оборудования выполняется разгрузка трансформатора на месте
его монтажа?
3. Какие цели преследует предварительная проверка
состояния изоляции трансформатора, прибывшего на
монтажную площадку?
4. Какие основные требования предъявляются к
хранению трансформатора и демонтированных узлов на
монтажной площадке?
5. Какие подготовительные работы необходимо
выполнить перед монтажом трансформатора?
6. Какие климатические факторы принимаются во
внимание при организации монтажных работ?
7. Из каких основных технологических процессов
состоит монтаж трансформатора на месте его
установки?
8. Каким контрольным измерениям и испытаниям
подвергается трансформатор после окончания его
монтажа?
9. Какие наблюдения и проверки проводятся после
включения трансформатора под нагрузку?
10. Какие правила безопасности необходимо
выполнять при ведении монтажных работ?
П риложение 17-1Q-1
Технологическая карта №... изготовления изоляции (тип трансформатора, Ms чертежа)
№ п/п. .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Наименование
детали (узла)
Коробка
Рейка
Прокладка
дистанционная
Кольцо
изолирующее
Изоляция
(„мост")
Прокладка
изолирующая
(сегмент)
Ярмовая
изоляция
Прокладка
изолирующая
Шайба угловая
для магнитопро-
вода
Шайба угловая
Гл. технолог
Нач. бюро
Ст. инженер
Технолог
Должность
№
рисунка
10-2,6
10-4,6
10-2,а
10-4,в
10-4,d
Ю-4,а
Ю-3,а
10-4,а
—
10-1,6
поз. 5
Фамилия
Т. Т. П."
изготовления
детали
(узла)
См. табл.
П-10-2
—
-
1
Подпись
Оснастка,
приспособление
Приспособление для
формовки
Стойка для сборки
реек
Штамп (рис. 10-9,а)
Приспособление для
сборки колец
Шаблон для сборки
(рис. 10-10,в)
Шаблон разметочный
(рис. 10-6, б)
Шаблон для сборки
(рис. 10-10,а);
ограничитель хода сверла
Приспособление для
порезки
Пресс-форма
Универсальное
приспособление для
сборки (рис. 10-5); дрель
Дата
Оборудование
Ленточная пила;
гильотинные ножницы;
верстак; рычажные ножницы
Циркульная пила
(рис. 9-6)
Пресс эксцентриковый
весом 10 т (рис. 9-4)
Пресс гидравлический
(рис. 9-5); фрезерный
станок (рис. 9-7); роликовые
(круговые) ножницы (рис.
9-2); гильотинные
ножницы; лакировальные вальцы
Сверлильный станок,
гидропресс 10-103 Н A0 т),
шлифовальный станок
Пила ленточная. Лен-
точно-шлифовальный
станок
Радиально-сверлильный
станок (рис. 9-8);
стол-подставка (рис. 10-12,а);
гидропресс; гильотинные
ножницы
Циркульная пила (рис
9-6); ленточно-шлифоваль-
ный станок;
гидравлический пресс
Литьевая машина
Стол-подставка
Согласовано
Нач. ОТиЗ
Нач. цеха
Должность
Фамилия
Подпись
Дата
Инструмент
Полотно ленточной
пилы; нож
Нож; дисковая пила
-
Фреза; фреза
торцевая (поз. /, рис. 9-7);
нож
Молоток; сверло
0 7,2 мм; иож;
полотно наждачное
(стеклянное)
Полотно ленточной
пилы (шириной 20 мм);
наждачное полотно
(стеклянное)
Сверло 0 7,2; нож;
молоток; цветной
карандаш
Нож; наждачное
полотно (стеклянное
№ 80)
Нож
Сверло 0 3 мм;
молоток, нож
Единица
измерения
Количество
фамилия
Инструмент
мерительный
Метр
Штангенциркуль;
метр
Штангенциркуль;
метр
Штангенциркуль;
метр
Метр
Штангенциркуль;
метр
Штангенциркуль;
метр (рулетка)
Штангенциркуль;
метр
Метр
Штангенциркуль;
рулетка
Подпись
Дата
253
Типовой технологический процесс изготовления изоляции („моста")
Приложение 11-10-2
огт
Типовой технологический процесс
изготовления изоляции
№ чертежа
Лист 1
Всего листов 1
Ш
W4
ет
Ф
ф- ф /Ф ^ ф ф-^^^Ф-у
йодоса^лШтрон.артонная Пронладна деревянная
L
В
h
z
Материал
Предельные размеры, мм
350—1590
120—350
12—28
6—16
операций
I
II
III
IV
№
перехода
1
2
Наименование операций
Сборка изоляции
Уложить полосы и прокладки
деревянные
Сверлить отверстия и склепать
прокладки с полосами электрокартона
заклепками на бакелитовом лаке
Опрессовка изоляции, усилие 400 Н
D0 кгс/см2), время 20 мин
Зачистка детали
Контроль пооперационный '
Оборудование
Радиально-сверлиль-
ный станок
Гидравлический
пресс
Шлифовальный
станок
Оснастка, инстру мент
Шаблон (рис. 10-10, в)
Сверло 0 7,2 мм,
металлический молоток
Эскиз
операций
Приложение П-12-1
Таблица обмоточных данных обмотки НН трансформатора 10 MB А, 35 кВ
Напряжение
6 600 В
Марка
К
L
Число
катушек
10
42
Число витков 150
Каждая катушка
слоев
29/12
211/12
витков
в
слое
1
1
всего
витков
29/12
211/12
параллельные
провода
4
4
Число катушек 52
Марка и размер
провода
ПБ
12,5X3,05
(изоляция
нормальная)
Масса
провода,
кг
1060
A 085)
Число стержней 3
Длина
провода,
м
3 148
Размер
катушки, мм
осевой
13,0
15,0
радиальный
45
45
Мощность
10 000 кВ-А
Диаметр, мм
внутренний
510
510
наружный
600
600
254
изоляция концов
36^
Расчетная длина обмотки 1049,
прессовка 12, после прессовки 1 037.
ф 613 по прокладкам
фш\цилиндр),
Mff ЗМ
У?
Сторона % НН
По окружности радномерно расположить 1? прокладок
Примечания: 1. На один стержень
изготовить непрерывную сбмотку, состоящую из 10
катушек К и 42 катушек L, намотанных на клиньях.
Цилиндр мягкий 0 480/498x1 146 мм.
2. Намотка левая.
3. Концы обмотки изолировать лакотканыо
по 4 мм на сторону и тафтяной лентой 0,25'мм на
сторону.
4. Клинья / после прессовки обрезать по
опорным кольцам 4.
5. Обмотка должна иметь указанные осевые
размеры после прессовки.
6. Длина концов от опорных колец 500 мм.
7. Масса и длина провода указаны на весь
трансформатор.
7
6
5
4
3
2
1
№ позиции
Ленты 0,24
Ленты 0,25X20
Шайбы 0 514/904X3
Кольцо 0 514/904X20
Прокладка 0,5X60
Прокладка 2X80
Клин (рейка) 11X1 350
Наименование
6
6
5 300
6 900
36
Количество
Лакоткань
Тафтяная лента
Электрокартон
я
*
я
Электрокартон
Материал
1,2
9,6
6,5
35,2
11,5
Масса
Технологическая карта №
изготовления обмотки
а) Характеристика обмоток
Приложение ГТ-12-2
«JUDUA
Цех
S
«
Обозна
катуше
Я
Число
катушек
1
Витков в
катушке
21
1 елнилшическаи карта изгитивлешш иимитки mi
Винтовая, двухходовая, левая
Основные параметры узла
Слоев
1
Параллельных
проводов
8X2
Размер
меди, мм
4,4ХЮ
0,55
ПБ
Диаметр
внутренний, мм
248
Диаметр
наружный, мм
290
Радиальный
размер, мм
21
Масса
провода, кг
58,5
Участок
Масса обмотки, кг
Полная масса с
оснасткой, кг
68,5
133
ТМ-630/25
Тип изделия
Обмоточный
Осевой
размер
после
прессовки, мм
590/682
Размер между
полями, мм
внутренний
57,5
наружный
73
255
б) Характеристика изоляции
Продолжение прилож. П-12-2
Рейки
Дистанционные прокладки
Кольца
Шайбы
Сегменты
Полосы для
разгонки
Число
5—19 мм
8 шт.
54X40 УС 3/3
0,15 ммХ& Реек
0 290X285X35=2 шт.
0 250X274X49=2 шт.
в) Порядок технологических операций
№ опера- 1
ции
Г
I
II
№
перехода
1
2
3
4
5
6
| 1
2
3
4
Наименование операции
Подготовительные работы перед
намоткой обмотки
Перемотать обмоточный провод
на рабочие барабаны
Установить рабочие барабаны
на каретку, проверив размеры
провода и изоляции на каждом
барабане
Дистанционные прокладки 40Х
Х54 длиной 150 мм набрать на
электрокартонную рейку; комплект
реек на одну обмотку — 8 шт.
Основной канал равен 5 мм
Приклепать комплект реек к
цилиндру; торцы реек должны быть
заподлицо с краем цилиндра
Установить на разжимную
оправку бакелитовый цилиндр с
приклепанными рейками
Проверить соответствие
диаметра, измеренного по рейкам,
внутреннему диаметру обмотки,
указанному в чертеже
Намотать обмотку
Уложить провода, идущие с
барабанов, так, чтобы избегать
закручивания во время намотки
обмотки
Выгнуть под прямым углом и
1 скомплектовать две ветви (по
восемь проводов в каждой ветви)
Изолировать провода и концы
обмотки, как указано в сечении
Закрепить начальные концы
струбциной
Типовой
технологический
процесс,
№
Оборудование
Станок
намоточный ТТ-21;
электрический
кран Q=5 т
Станок
намоточный; кран-
балка Q=l т
Сверлильный
станок
—
Намоточный
станок ТТ-21;
электрический
кран Q=5 т
—
—
Приспособление
Каретка (стойка)
(рис. 11-10, а), центр
вращающийся и
планшайба поводковая
(рис. 12-32, б)
Каретка
двухместная; вал; крюк (рис.
12-37, е)\ строп
0 12,5X2 мм
Каретка
(рис. 11-10, а); кран,
строп 0 12,5X2 м
Шаблон для
закрепления реек
(рис. 12-1)
Оправка
разжимная (рис. 11-12, б)
Скобы
(рис. 12-35 б)
—
Приспособление
для гибки концов под
углом 90°
(рис. 12-33, в)
—
Струбцина
(рис. 12-4,tf) I
Инструмент
Микрометр
Метр;
штангенциркуль
Сверло 7,2 мм;
молоток
—
—
Ножницы
(рис. 12-34, а)\
метр
1 Нож;
штангенциркуль
—
Расценка
Продолжение прилож. П-12-2
№
операции
II
III
№
перехода
5
6
7
8
9
10
И
12
1
2
Наименование операции
Уложить провода ветвей в
приспособление
Начать намотку обмотки
справа, отступив на 40 мм от торца
цилиндра; выполнить одну полную
транспозицию Хобарта в
соответствии с разверткой; в процессе
намотки уплотнять витки в
осевом и радиальном направлениях;
изолировку внутренних и
наружных переходов выполнить по
нормали
По окончании намотки
закрепить последний виток
струбциной, разметить и обрезать
провода концов на длину 350 мм
Выгнуть провода под прямым
углом и концы обмотки
аналогично начальным выводам;
скомплектовать концы х (у, г) согласно
раскладке и расположить в поле
между рейками 1—8
Изолировать концы х (у, -г),
как указано в чертеже
Закрепить концы х (у, г) и а
\ (Ь, с) к двум виткам обмотки
тремя бандажами киперной ленты;
третий бандаж сместить на 180°
относительно первого бандажа
Выровнять столбы прокладок и
расстояния между рейками по всей
длине обмотки
Закрепить концы обмотки
струбциной или бандажом
(металлическим)
Стянуть обмотку
Уложить обмотку на
специальную подставку; установить
концевую изоляцию; сегмент и
кольца изолирующие
Скантовать обмотку с помощью
приспособления и крана,
установить на нижнюю плиту (со
вставленными шпильками), установить
верхние прессующие плиты с
расположенными между ними
пружинами; подтянуть гайки на
стяжных шпильках
Типовой
технологический
процесс,
№
Оборудование
—
—
—
—
См рис. 12-28
Электрический
кран Q=5 т
Кран Q=5 т;
приспособление
для кантовки
Приспособление
Приспособление
(рис. 12-22, б—в)
Приспособление
для гибки переходов
^рис. 12-33, а, б)
Струбцина
Приспособление
для гибки концов под
углом 90°
(рис. 12-33, в)
—
Рейка упорная;
клин (рис. 12-34, б)
Струбцина (или
бандаж
металлический)
—
Подставка
Плита прессующая
(рис. 12-36, а);
шпильки 0 18, /=1 200 мм;
гайки М-18;
пружины B т); плашки
деревянные 50ХХ
XI50 мм (на верх);
плашки деревянные
50X70X150 мм (на
низ); гайковерт
ГПМ-18; ключ
гаечный универсальный
Инструмент
—
Деревянный
молоток
Метр;
ножницы
(рис. 12-34, а)
Ножницы
(рис. 12-34, а),
метр
Штангенциркуль; нож
Деревянный
молоток
—
—
Расценка
257
Продолжение прилож. 17-12-2
к
с
Ol S
-^ Я"
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
о
X
О)
о.
О)
с
1
2
Наименование операции
Отделать обмотку
Установить нижнюю плиту
стянутой обмотки по уровню
Выровнять столбы прокладок и
расстояния между рейками
Прессовать обмотку усилием
8-10* Н (8 т)
Сушить обмотку
Повторно прессовать обмотку
усилием 8-Ю*Н (8 т) до номи-
| нального осевого размера
Сушить обмотку
Обернуть обмотку бумагой и
связать лентой (или надеть
чехол); чехол снять перед распрес-
совкой на первой сборке
Контроль ОТК производить по-
операционно
Гл. технолог
Нач. бюро
Ст. инженер
Технолог
Должность
Фамилия
Подпись
Дата
Типовой
технологический
процесс,
№
Рис.
12-28,б
Оборудование
—
Кран Q = 5 т
Кран Q = 5 т
Гидравлический пресс Q=
= 1(Ы0*Н
(Ют);
электрический кран
Q=5t
Кран Q=5 т;
вакуум-сушильная печь №
Электрический
кран Q=5 т;
гидравлический
пресс Q=
= 10-10* (Ют)
Печь
вакуумная; кран Q=
=5 т
—
Приспособление
—
Уровень (поз. 13
на рис. 12-28, б)
Отвес (поз. 14 на
рис. 12-28, б);
рейка упорная, клин
(рис. 12-34, б)
Крюк; стропа
0 12,5X2 мм
Крюк, стропа
| 0 12,5X2 м
Крюк; стропа
0 12,5X5 м
Крюк; стропа
0 12,5X2 м
—
Согласовано
Нач. ОТиЗ
Нач. цеха
Должность
Фамилия
Подпись
Дата
Единица
мерения
Инструмент
—
—
Ключ
торцевой; гайковерт
—
Ключ торцевой;
гайковерт
—
Количество
Фамилия
Подпись
Расценка
Дата
*
258
ЛИТЕРАТУРА
1. Брежнев Л. И. Отчетный доклад
Центрального Комитета КПСС XXIV съезду Коммунистической
Партии Советского Союза.
2. К о с ы г и н А. Н. Директивы XXIV съезда КПСС
по пятилетнему плану развития народного хозяйства
СССР на 1971—1975 гг.
3. П е т р о в (Г. Н. Трансформаторы. М., Энерго-
издат, 1934.
4. С а п и р о Д. Н. Технология изготовления
авиационного электрооборудования. М., «Машиностроение»,
1967.
5. Доклады на научно-технических конференциях
«Современное состояние отечественного трансформато-
ростроения и перспективы его развития». М., ВНИИЭМ,
1966, 1969.
6. Сапожников А. В. Конструирование
трансформаторов. М., Госэнергоиздат, 1959.
7. Б у р м а н П. Г. и К р а й з А. Г. Производство
магнитопроводов трансформаторов. М.,
Госэнергоиздат, 1959.
8. Алексеи ко Г. В., Ашрятов А. К-,
Фрид Е. С. Испытания высоковольтных и мощных
трансформаторов и автотрансформаторов, части I и II.
М., Госэнергоиздат, 1962.
9. Пшеничный Г. А. Технология и
оборудование для продольной и поперечной резки рулонной
электротехнической стали. М., ВНИИЭМ, 1966.
10. Ш е х т м а н Ю. М. Прогрессивные
технологические процессы изготовления магнитопроводов
силовых трансформаторов. М., Информстандартэлектро, 1967.
11. Калиниченко И. С. Требования к
конструкции и технологии магнитопроводов из холоднокатаной
стали. «Электротехническая промышленность». М.,
ЦИИНТИприбор Электропром, 1962, № 9.
12. Антонов Г. В., Овчаров Ф. Ф. Ремонт
магнитопроводов трансформаторов. М., «Энергия», 1965.
13. Справочник по электротехническим материалам,
т. 1, «Электроизоляционные материалы» и т. 2
«Магнитные, проводниковые и другие материалы». М.,
Госэнергоиздат, 1958—1960.
14. Гер асимов а Л. С, Майор ец А. И.
Обмотки и изоляция силовых масляных трансформаторов.
М., «Энергия», 1969.
15. Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов.
М., «Энергия», 1969.
16. Петров Г. Н. Электрические машины, ч. 1.
Трансформаторы. М., Госэнергоиздат, 1956.
17. Алаев В. А. Обмотки высоковольтных
трансформаторов. М., ОНТИ НКТП, 1937.
18. Фарбман С. А., Бун А. Ю. Ремонт и
модернизация трансформаторов. М., «Энергия», 1966.
19. Ивашев В. В. Ремонт трансформаторов. Л.—
М., Госэнергоиздат, 1959.
20. Тереза Г. П., В е р е м е й Е. В.
Электрооборудование станций для испытания трансформаторов. М.,
«Энергия», 1966.
21. Минск ер Е. Г. Сборка масляных
трансформаторов малой и средней мощности. М.,
Госэнергоиздат, 1959.
22. Аншин В. Ш. и Крайз А. Г. Сборка
мощных трансформаторов. М., Госэнергоиздат, 1961.
23. М а р к и н А. Г. Из опыта холодной сварки
металлов. — «Автоматическая сварка», 1964, № 2.
24. Порудоминский В. В. Трансформаторы
с переключением под нагрузкой. М., «Энергия», 1965.
25. С а х а р о в П. В. Технология электроаппарато-
строения. М., «Энергия», 1965.
26. Л и п ш т е й н Р. А., Ш а х н о в и ч М. И.
Трансформаторное масло. М., «Энергия», 1968.
27. X р е н о в К. К. Сварка, резка и пайка
металлов. М., Машгиз, 1959.
28. Алексеев Е. К., Мельник В. И.
Сварочное дело. М., Госэнергоиздат, 1959.
29. Г л и з м а н е н к о Д. А., Газовая сварка и
резка металлов. М., Машгиз, 1964.
30. Коллектив советских и чехословацких авторов
под ред. Г. А. Николаева, «Современное состояние
сварочной техники. Машгиз и ИТ, 1961.
31. Егоров М. Е., Дементьев В. Н. и др.
Технология машиностроения. М., «Высшая школа»,
1965.
32. Минск ер Е. Г. и Аншин В. Ш. Сборка
масляных трансформаторов. М., «Высшая школа», 1967.
33. В и н о г р а д о в Н. В. Производство
электрических машин. М., «Энергия», 1970.
34. Г о р о д е ц к и й С. А. Монтаж силовых
трансформаторов. М., «Энергия», 1964.
35. Каганович Е. А. Испытание
трансформаторов малой и средней мощности на напряжение до 35 кв
включительно. М., «Энергия», 1969.
36. Правила устройства электроустановок. М.,
«Энергия», A965.
37. Го л у но в А. М. Охлаждающие устройства
масляных трансформаторов. М., «Энергия», 1964.
38. Лейте с Л. В. Добавочные потери.
Трансформаторы, вып. 5. Сборник обзорных статей под ред.
А. Г. Крайза. М., Госэнергоиздат, 1960.
39. Лизунов С. Д. Сушка и дегазация изоляции
трансформаторов высокого напряжения. М., «Энергия»,
1971.
40. Дымков А. М. Расчет и конструирование
трансформаторов. М., «Высшая школа», 1971.
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Автоматизация процессов 8
Автотрансформатор 16
Азот 231
Бак 178, 181
— трубчатый 185
Балка жесткости 178, 179
— прессующая 46
— ярмовая 14, 46, 51, 184,
209
Бандаж 14
— ленточный 18
Бортик 117
Бумага кабельная 57, 82
— крепированная 57
— телефонная 57, 83
Бюро конструкторское 12
— нормативное 12
— технологическое 12
Вазелин технический 231
Вальцы листогибочные 169
— правильные 175
Вальцовка 169, 193
Виток 75
— короткозамкнутый '132
— экранирующий 96, 108
Волнистость 20
Вывод начальный 118
Габарит железнодорожный 243
Гайковерт планетарный 50
— пневматический 100, 120
Герметичность 231
Гетинакс 141, 145
Гибка горячая 170
Гидробалка A99.
Гигроскопичность 56
Головка ножевая 28
Грузоподъемность 232
Группа соединения 235
Давление избыточное 231
— контактное 153
Деталь изоляционная 14
— нормализованная 232
Деформация 177
Диаграмма круговая 153
Динамометр 154
Диск ножевой 27
— разделительный 28
Дисциплина производственная
10
— технологическая 8
Документация конструкторская
8
— технологическая 8
Зажим универсальный 128
— эксцентриковый 116
Зазор боковой 27
Заливка вакуумная 228
Заусенец 35
Захват вилочный 191
— многозубовый 33
Зачистка шва 179
Избиратель 139, 151, 200, 226
— однофазный 152
— трехфазный 152
Изолятор фарфоровый 221
Изоляция витковая 82, 132
— керамическая 23
— межлистовая 22
— межслоевая 118
— типа «карлит» 23
— типа МФ-23
— уравнительная 64, 68, 192,
195
— ярмовая 64, 68, 192
Индукция 17
Инструкция производственная
9, 131
Инструмент мерительный 12,
128
— рабочий 12
Искатель катушечный 132
Испытания высоковольтные 237
— динамические 236
— импульсные 236, 241
— контрольные 131, 153, 220
— пневматические 184
— тепловые 235
— типовые 153, 234
Калибр предельный 40
Камера вакуум-сушильная 105
Кантование 122
Кантователь 29, 120
Карта маршрутная 9
— обмера изделия 69, 123
— пооперационная 9, 69
— раскроя материалов 9, 26,
66
— технологическая 9, 53, 89,
115, 131, !191
Картон электротехнический 57,
141
Катушка 75
— дисковая 75
— входная 98
Клещи для пайки 128
— клиновые 130
Ключ тензометрический 48
— торцевой 198
Коврик диэлектрический 186
Колонка конденсационная 124,
146, 216
Кольцо бумажно-бакелитовое
117
— емкостное 99, 105
— изолирующее 67
— опорное 63, 195
— прессующее 198, 220
Комплектация переключателя
232
Конвейер '1'50
— пластинчатый 234
Конструкция сварная 168
Контакт неразъемный 140
— ножевой 153
— подъемный 154
— разъемный 140
— скользящий 140
Контактор 134, 151
Кооперирование производства
9
Коробоватость 20
Коэффициент абсорбции 237
— заполнения 37
— трансформации 200, 234
— увеличения потерь 21
Лаборатория технологическая
12
Лакоткань
электроизоляционная 58, 115
Лак бакелитовый 66
— глифталевый 125, 146
— изоляционный 58
Латунь 141
Лента заземления 52, 198
— киперная 115
— хлопчатобумажная 58
Линия автоматическая 21, 180
— поперечного раскроя 21,
25, 28
— продольного раскроя 21,
25
— поточная 13, ,25, 28, 150, 181
— поточномеханизированная
188
— с валковой подачей 29
— с клещевой подачей 30
Лужение горячее 134, 144
Магнитопровод бесшпилечный
18
— броневой A4
— бронестержневой 16
— витой 17
— двухрамный 18, 191, 198
— многорамный 17, 50
— стержневой 14
— шихтованный 17
Масло трансформаторное 141,
153, 235
Маслоуказатель 231
Материалы
электроизоляционные 57
Машина бумагорезательная 59
— лакировальная 22, 60
Мегомметр 53
Медь электролитическая 141
Место рабочее комплексное 12,
89, 232
Метод индукционный 132
Механизация комплексная 8
Механизм кулачковый 140
— приводной 139, 226
260
Муфта нониусная 140, '155
— простая 152
— шарнирная 152
Нагрев изоляции 215
Нагревостойкость 57
Наклеп 21
Наконечник 201
Накопитель многоярусный 33
Наматыватель 28
Напряжение индуктированное
131, 239
— приложенное 222
— пробивное 236
Нахлест 41
Ножницы вибрационные 58, 66
— гильотинные 58, 66
— круговые 66
— многодисковые 28, 37
— роликовые 37, '58
— рычажные 128, 205
Номенклатура изделий 43
Норма расхода материалов 9
— трудовых затрат 12
Нормаль заводская 11
Обмотка винтовая 77, 86, 108
— двухходовая ИЗ
— дисковая 100, 104
— концентрическая 74
— многослойная 75, 78
— непрерывная 75, 86, 93, 96
— одноходовая П1, 115
— переплетенная 76, 96, 100
— слоевая 115
— цилиндрическая 75, 78,
115
— чередующаяся 74
Обработка механическая 145
— термовакуумная 8
Оборудование нестандартное
11, 13
— стандартное 12, 13
Оксидирование 23, 24
Операция подготовительная
186
— технологическая 7, 131
Оправка разжимная 87, 89,
115
Организация производства 8,
12
Оснастка специальная 12, 13
— стандартная 112, 13
— технологическая 8, 12
— универсальная 12
Отвес 121
Ответвление регулировочное
95, 205, 210
Отвод линейный 210
Отдел глазного технолога 10,
12
Отделение сушильно-пропиточ-
ное 123
Пакет магнитопровода 46
— центральный 198
Перегородка межфазная 68,
105
Передача мальтийская 140
Переключатель 209, 211
Переход 75
Печь конвейерная 38
— колокольная 37
— непрерывного действия 38
Печь рольганговая 38
Пила дисковая 60, 145, 202
— ленточная 60
Планирование производства 11
Планка деревянная 193, 211
Пластина стержневая 198
— прессующая 42
— ярмовая 42, ''198
Пластмасса 150
Плита металлическая 120
— прессующая 129
Поводок 127
Подготовка производства 11
Подкладка фибровая 233
Позиция 7
Полубандаж 198
Полустенка 177
Потери диэлектрические 56
— короткого замыкания 235
— холостого хода 16
Поток магнитный 14
Пресс-автомат 1172
— гидравлический 60, 120,
150
— кривошипный 35, 171
— эксцентриковый 35, 60,
118
Прессовка обмотки 118, 122,
20
— осевая 118
— стержня 18
— ярма 17
Пресс-форма 150
Привод переключателя 223
Приспособление гибочное 127
— натяжное 86
— подъемное 178
— универсальное 12, 128,
146, 232
Припой медно-фосфористый
204, 212
— мягкий .134 4
— твердый 134
Прихватка 174
Провод алюминиевый 80
— медный 80
— подразделенный 82, 83
— транспонированный 83,
115
— эмалированный — 82
Проводимость электрическая
141
Проволока сварочная 167
Прогресс технический 8
Производство индивидуальное
7, 127, 187
— крупносерийное 7, 171
— массовое 7
— мелкосерийное 7, 127
— поточное 8
— серийное 7, 187
Прокладка барьерная 196
— дистанционная 62, 100,
ИЗ, 210
— П-образная 67
— фигурная 67
Проницаемость
диэлектрическая 56
— магнитная 19
Проход 7
Процесс производственный 7
— технологический типовой
7
Прочность механическая 46
Прочность электрическая 56
Пуансон 203
Радиатор прямотрубный 182
— трубчатый '181
Размер осевой 197
— радиальный 131
Разметка 168, 179
Рама верхняя 179, 198
— наружная 198
— плоская 176
Распылитель 187
Расширитель 186, 190, 220
Расшихтовка ярма 191
Реактор 134
Рез тянущий 28
Резьба 146
Резка поперечная 29
— продольная 26
Резьба 146
Рейка деревянная 130
— электрокартонная 67
Рихтовка 175
Саблевидность 25
Сборка вторая 190, 200
— конвейерная 232
— первая 190, 200
— третья 190, 218, 219
Сварка автоматическая 137
— аргоно-дуговая 137
— в среде углекислого газа
158
— газовая 160
— дуговая 157
— конструкции 174
— полуавтоматическая 177,
178
— под флюсом 158
— стыковая «159
— точечная 159
— холодная 137
— электроконтактная 137
Сверловка 179
Связь гибкая 201
Сечение стержня 17
— ярма 18
Силикагель 231
Система охлаждения 166
Скоба измерительная 128
Слой 75
Соединение неразъемное 134
— разъемное 134
— сварное 162
Сопротивление контактное 144
— магнитное 19
— переходное 141
— токоограничивающее 213,
227
— удельное электрическое 80
— электрическое 82
Сталь текстурованная 16
— холоднокатанная
электротехническая 16, 19, 20
Стандарт 234
Станок изолировочный 104
— кромкогибоч«ый 68
— кромкострогальный 168
—¦ намоточный вертикальный
91, 99
— намоточный горизонтальный
83, 91
— радиально-сверлильный 61
— фрезерный 61
261
Стаскиватель 2в
Стеклопластик 197
Стенд-кантователь 52
Степень негабаритности 243
Стержень магнитопровода 16,
18, 42
Стол загрузочный 39
— сборочный 42
Струбцина 111, 118, 174
— гидравлическая 47
Сушка вакуумная 124
— терморадиационная 187
Схема заземления 18, 53
Таблица обмоточных данных
89
Текстолит 141, 201
Текстура кубическая 20
— ребровая 20
Термосигнализатор 231
Технология 8
— групповая 188
Технологичность конструкции
11
Типизация 9
Ток намагничивающий 18
— уравнительный 237
— холостого хода 200
Траверса 130
— трехлучевая 195
Транспозиция Бюда 111
— групповая 78, 108, 111
— -равномерно распределенная
78, 111
— -стандартная 78, 108
Транспонирование провода 82
Трансформатор однофазный 16
Трансформатор тока 232
— трехфазный 16
Требования технологические
'172
Труба предохранительная 220
Трубка бумажно-бакелитовая
18, 52 145, 200
Уайт-спирит 125
Уровень технический 8
Условия технические 234
Установка 7
Устройства гидравлическое 200
— загрузочное 40
— задающее 40
— замковое клиновое 19в
— натяжное 48
— переключающее 139, 145,
150, 200
— охлаждающее 183
Участок заготовительный 184
Фазометр 238
Фланец 221
— переходный 222
Формовка 170
Фосфатирование 23
Фреза специальная 70
Фрезерование 145
Химический способ
изолирования 23
Хозяйство складское 13
Цилиндр бумажно-бакелитовый
86, 141, 211, 225
— жесткий 62, 145
— мягкий 62
Цилиндр электрокартонный 195
Цех вспомогательный 13
— основной 13
— сборочный 113, il90, 232
Часть активная 200, 209, 216,
233
Чехол 210
Шаблон разжимной 86
Шайба обратная 69
— угловая прямая 64, 68, 195
Шестерня мальтийская 152
Шип 62, 222
Шихтовка магнитопровода 17,
198
— ярма 17
Шкаф вакуум-сушильный 126,
146, 216
— сушильный 126
Шов плотно-прочный 172
—¦ сварной 162, 177
Шпилька стяжная 52
Штамп многопуаноонный 171
Штамповка холодная 170
Штангенциркуль 196
Электрод 159
Электропроводность 56
Эллипсность обмотки '194
Эскиз 9
Ярлык сопроводительный 68
Ярмо 14
— боковое 16
— верхнее 17
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Введение 4
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА
Глава первая. Понятие о технологическом
процессе 7
1-1. Производственные и технологические
процессы. Их структура. Виды производства 7
1-2. Основные направления технического
прогресса производства трансформаторов . 8
Глава вторая. Технологическая и
производственная документация 8
2-1. Значение технологической дисциплины.
Классификация технологических
документов 8
2-2. Порядок учета и хранения в производстве
рабочих чертежей и технологической
документации. Правила изменения и
аннулирования конструкторских и
технологических документов 10
Глава третья. Технологическая подготовка
производства трансформаторов 11
3-1. Основные этапы подготовки производства.
Планирование производства
трансформаторов 11
3-2. Производственные цехи
трансформаторного завода 13
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАГНИТОПРОВОДОВ
Глава четвертая. Устройство и конструкция
магнитопроводов 14
4-1. Устройство и типы магнитопроводов . . 14
4-2. Конструкция магнитопроводов. Прессовка
стержней и ярм 17
4-3. Типовая схема изготовления
магнитопроводов 1!9
Глава пятая. Применение электротехнической
стали в производстве трансформаторов . . 19
5-1. Активная сталь магнитопроводов ... 19
5-2. Изолирование электротехнической стали . 22
Глава шестая. Изготовление пластин магни-
топровода 24
6-1. Технические требования к пластинам . . 24
6-2. Изготовление пластин из рулонной
электротехнической стали 25
6-3. Изготовление пластин из листовой
электротехнической стали 33
6-4. Восстановительный отжиг пластин . . 37
6-5. Контроль качества пластин. Техника
безопасности при изготовлении пластин . 40
Глава седьмая. Сборка магнитопроводов . 41
7-1. Общие требования 41
7-2. Сборка магнитопроводов
трансформаторов малых мощностей и реакторов . . 42
7-3. Сборка магнитопроводов без отверстий
в активной стали 44
7-4. Сборка магнитопроводов с отверстиями
в активной стали 51'
Глава восьмая. Испытание магнитопроводов 54
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИОННЫХ
ДЕТАЛЕЙ
Глава девятая. Электроизоляционные
материалы в трансформаторостроении ... 56*
9-1. Технические условия на
электроизоляционные материалы 56
9-2. Оборудование изоляционных цехов . . 5&
Глава десятая. Изготовление изоляционных
деталей 62
10-1. Основные изоляционные детали и
требования к ним 62
10-2. Технологические процессы изготовления
изоляционных деталей. Допуски на
размеры и контроль за их выполнением . . 65
10-3. Приспособления и инструменты,
применяемые при изготовлении изоляционных
деталей 69*
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБМОТ0К
Глава одиннадцатая. Типы обмоток,
обмоточные провода и оборудование для намотки 74
11-1. Характеристика основных типов обмоток.
Обмоточные провода 74
11-2. Типы и кинематические схемы
намоточных станков. Специальное оборудование
и приспособления 83
Глава двенадцатая. Изготовление обмоток 88
12-1. Методы намотки различных типов
обмоток 88-
12-2. Стяжка, прессовка и отделка обмоток . 120
12-3. Технологическая обработка обмоток —
сушка, пропитка и запекание . . . . 123
12-4. Оснастка, применяемая при изготовлении
обмоток 126
12-5. Контроль за качеством и испытание
обмоток. Техника безопасности при испытаниях 130
ЧАСТЬ ПЯТАЯ
СОЕДИНЕНИЕ ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ
И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ
УСТРОЙСТВ
Глава тринадцатая. Соединение проводов
и шин
13-1. Неразъемные соединения. Припои и флюсы
13-2. Соединение проводов и шин сболчива-
нием и прессованием. Техника
безопасности и противопожарная техника при
сварке и пайке
134
134
138
263
Глава четырнадцатая. Изготовление
переключающих устройств 139
14-1. Классификация 139
14-2. Характеристика основных деталей.
Применяемые материалы 140
14-3. Технологические процессы изготовления
контактов, основных подвижных деталей,
пружин. Гальванические покрытия . . 141
14-4. Технология изготовления изоляционных
деталей 145
14-5. Сборка переключающих устройств.
Механические и электрические испытания . . 150
ЧАСТЬ ШЕСТАЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ БАКОВ, РАСШИРИТЕЛЕЙ
И ЯРМОВЫХ БАЛОК
Глава пятнадцатая. Сварные соединения и
сварочное оборудование 157
15-1. Основные понятия о сварке. Виды сварки 157
15-2. Сварные соединения. Характеристика
сварных швов 162
15-3. Сварочное оборудование 163
Глава шестнадцатая. Изготовление
сварных конструкций трансформаторов: баков,
крышек, расширителей, ярмовых балок и пр. . . 166
16-1. Виды и- классификация конструкций.
Применяемые материалы 166
16-2. Заготовительные операции и
оборудование для производства баков . . . . 168
16-3. Технологические процессы сборочно-сва-
рочного производства и применяемые
приспособления. Поточные линии . . . . 172
16-4. Проверка баков на герметичность и
способы устранения течи. Окраска сварных
конструкций 184
16-5. Организация работ и механизация
сварочного производства. Техника
безопасности 188
ЧАСТЬ СЕДЬМАЯ
СБОРКА И ИСПЫТАНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Глава семнадцатая. Первая сборка
(монтаж обмоток и изоляции) 190
17-1. Основные узлы и детали, поступающие
на сборку. Типовая схема сборки . . . 190
17-2. Подготовительные работы. Распрессовка
и расшихтовка верхнего ярма магнито-
провода 191
17-3. Монтаж обмоток и изоляции.
Применяемые приспособления 192
17-4. Шихтовка и прессовка верхнего ярма.
Осевая прессовка обмоток 198
Глава восемнадцатая. Вторая сборка
(сборка отводов и установка переключателя) . 20
18-1. Изготовление отводов. Применяемые
материалы, приспособления и инструменты 201
18-2. Сборка схемы, крепление отводов и
переключателей (избирателей) 204
18-3. Особенности второй сборки
трансформаторов с РПН 211
Глава девятнадцатая. Сушка и отделка
активной части трансформаторов . . .214
19-1. Термовакуумная обработка .... 214
19-2. Устройство и оборудование
вакуум-сушильных шкафов. Режим и контроль
процесса сушки. Техника безопасности и
противопожарные меры при сушке
трансформаторов 216
19-3. Отделка активной части после сушки . 218
Глава двадцатая Третья сборка
(установка активной части в бак и полная сборка
трансформатора) 220
20-1. Монтаж и комплектование крышки и бака 220
20-2. Установка активной части в бак.
Установка вводов. Крепление отводов к вводам и
переключателю 222
20-3. Заливка маслом и испытание на
герметичность. Обработка трансформаторного
масла. Оборудование маслоочистительной
станции 228
20-4. Окончательная отделка и сдача.
Демонтаж мощных трансформаторов ... 230
Глава двадцать первая. Организация
работы в сборочных цехах t 232
Глава двадцать вторая. Испытания
трансформаторов 234
22-1. Назначение и виды испытаний ... 234
22-2. Проведение испытаний 236
22-3. Техника безопасности при испытаниях . 242
ЧАСТЬ ВОСЬМАЯ
МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ
Глава двадцать третья. Транспортировка
и монтаж силовых трансформаторов ... 243
23-1. Транспортировка и хранение трансформа-
* торов 243
23-2. Подготовительные работы к монтажу
силовых трансформаторов 246
23-3. Производство монтажных работ ... 247
23-4. Контрольные измерения и испытания
перед включением. Пробное включение . . 249
Приложения 253
Литература 259
Алфавитный указатель 260