2020-09-24
193
Оконцевание кабелей с целью подключения их к оборудованию выполняется с помощью концевых муфт; соединение между отдельными кусками кабеля – с помощью соединительных муфт.
Муфты изготавливаются из различных материалов. Основным требованием, предъявляемым к кабельной муфте, является надёжность её работы. Поэтому муфта должна быть герметичной, влагостойкой, обладать механической и электрической прочностью, стойкостью к воздействию окружающей среды. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют муфты горячей (термоусаживаемые) и холодной усадки, применяемые для кабелей с любой изоляцией.
Перед монтажом муфты конец кабеля разделывается. Операция разделки кабеля заключается в последовательном удалении с некоторым сдвигом всех слоёв кабеля от наружной защитной оболочки до фазной изоляции токоведущей жилы (рисунок 35). Размеры разделки зависят от напряжения, марки, сечения жил кабеля и приводятся в справочниках и монтажных инструкциях.
Рисунок 35 – Общий вид разделанного трёхжильного кабеля
с бумажной изоляцией:
|
|
|
1 – токопроводящие жилы; 2 – фазная изоляция; 3 – общая (поясная) изоляция;
4 – герметичная оболочка; 5 – подушка под бронёй; 6 – броня из стальных лент;
7 – наружный защитный покров; 8 – проволочный бандаж; 9 – бандаж из ниток
Термоусаживаемые муфты надёжны в эксплуатации (срок службы – не менее 30 лет); характеризуются простотой монтажа (приблизительно 1 час для оконцевания и приблизительно 2 часа для соединения кабелей напряжением 6–10 кВ). Широкий диапазон термоусадки позволяет использовать один типоразмер муфты для разных типов кабелей и сечений жил, что значительно сокращает складской запас муфт.
Принцип термоусадки основан на технологии изготовления поперечно сшитых полимеров с пластической памятью формы. В комплект термоусаживаемой муфты входят элементы (трубки, манжеты, перчатки, шланги и другие), поставляемые в растянутом состоянии, что позволяет легко их надеть на элементы разделанного кабеля. При нагревании пропан-бутановой горелкой или строительным феном происходит усадка этих деталей и плотный охват элементов кабеля, чем создаётся герметичная и механически прочная конструкция.
Надёжную герметизацию обеспечивают специальные клеевые и мастичные герметики, нанесенные на внутренние поверхности элементов муфты. Одновременно с нагревом термоусаживаемых элементов происходит расплав и растекание герметизирующих материалов с заполнением всех пустот. Герметизирующие материалы за счёт специальных добавок (ZnO) обладают полупроводящими свойствами и, следовательно, выравнивают электрическое поле. За счет этого полностью исключается причина возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.
|
|
|
Термоусаживаемая концевая муфта трёхжильного кабеля приведена на рисунке 36.
Рисунок 36 – Концевая термоусаживаемая муфта:
1 – наконечник; 2 – манжета концевая; 3 – трубка жильная и манжета пальцевая;
4 – перчатка; 5 – лента-регулятор для выравнивания электрического поля;
6 – манжета поясная; 7 – проводник заземления
Термоусаживаемая соединительная муфта трёхжильного кабеля приведена на рисунке 37.
Рисунок 37 – Термоусаживаемая соединительная муфта:
1 – защитный корпус; 2 – болтовое контактное соединение жил;
3 – манжета, изолирующая контактное соединение; 4 – перчатка; 5 – фазная трубка;
6 – манжета для герметизации корпуса муфты;
7 – проводник, обеспечивающий непрерывность цепи заземления
На рисунке 38 показана последовательность операций по монтажу термоусаживаемой соединительной кабельной муфты.
Рисунок 38 – Монтаж термоусаживаемой соединительной муфты:
а – усадка жильных трубок; б – намотка ленты-регулятора; в – усадка перчаток;
г – соединение жил болтовыми соединителями; д – усадка подкладных манжет;
е – усадка изолирующих манжет; ж – усадка шланга;
з – закрепление проводника заземления и обмотка экранной лентой;
и – намотка ленты-герметика; к – усадка защитного кожуха
Проводник заземления концевых муфт и проводник, обеспечивающий непрерывность цепи заземления, в соединительных муфтах монтируются с помощью системы непаяного заземления, поставляемого в комплекте муфты. Контактное соединение заземляющего проводника с металлической оболочкой (экраном) кабеля закрывается герметизирующей лентой, обеспечивающей защиту этого соединения от коррозии. Проводники заземления муфт выполняются гибким медным проводом.
При монтаже термоусаживаемых муфт удаётся уйти от таких экологически вредных операций, как пайка при монтаже свинцовых муфт, битумное заполнение муфт. При термоусадке отсутствуют экологически опасные газовые выделения.
Муфты холодной усадки. Эти муфты обладают всеми достоинствами термоусаживаемых муфт. Кроме того, они не требуют операции нагрева, что позволяет сократить время монтажа примерно в 2 раза. Муфта холодной усадки состоит из EPDM -резины (этилен-пропиленовой), предварительно натянутой на удаляемую при монтаже спираль. При удалении спиралевидного корда за специально оставленные с обеих сторон муфты свободные концы корда муфта легко усаживается, обеспечивая полную герметизацию кабеля.
Толстые стенки муфты создают дополнительную защиту от механических воздействий. Кроме того EPDM -резина устойчива к воздействию влаги, кислот, щелочей и ультрафиолетового излучения. Соединительная муфта холодной усадки для одножильного кабеля показана на рисунке 39.
Рисунок 39 – Соединительная муфта холодной усадки:
1 – экструдированный двухслойный силиконовый корпус;
2 – полупроводящая пластина; 3 – общий защитный кожух из EPDM -резины;
4 – мастика для выравнивания электрического поля;
5 – герметизирующая мастика; 6 – медная сетка и соединитель экрана;
7 – соединительная гильза
19 Маркировка обмоток трёхфазного асинхронного
двигателя с короткозамкнутым ротором
Асинхронный электродвигатель (АЭД) предназначен для преобразования электрической энергии в механическую. Принцип работы АЭД основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля, возникающего при прохождении трёхфазного переменного тока по обмоткам статора, с током, индуктированным полем статора в обмотках ротора, в результате чего возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля при условии, что частота вращения ротора n меньше частоты вращения поля n 1. Таким образом, ротор совершает асинхронное вращение по отношению к полю.
|
|
|
На рисунке 40 приведен вид асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в разрезе: 1 – станина (корпус); 2 – обмотка статора; 3 – сердечник ротора с короткозамкнутой обмоткой; 4 – сердечник статора; 5 – вал.
Рисунок 40 – Асинхронный двигатель переменного тока
Корпус АЭД защищает статор и ротор от механических повреж-дений и служит для крепления в нем подвижной и неподвижной частей АЭД.
Статор (неподвижная часть) асинхронного двигателя пред-ставляет собой полый цилиндр, собранный из пластин электро-технической стали, изолированных друг от друга слоем лака. В пазах на внутренней стороне статора размещаются три фазных обмотки, которые соединяются между собой звездой или треугольником и подключаются к трёхфазной сети. Обмотки сдвинуты в простран-стве. Токи фазных обмоток сдвинуты по фазе на треть периода, т. е. на 120º (электрических). Они возбуждают вращающееся магнитное поле с числом пар полюсов р, равным числу катушечных групп в каждой фазной обмотке.
Поле вращается с частотой
где f 1 – частота питающего тока, Гц.
При частоте тока f 1 = 50 Гц и числе пар полюсов р = 1 частота вращения магнитного поля составляет 3000 об/мин. Такие двигатели называют быстроходными. При числе пар полюсов, равном 2 и 3, частота вращения магнитного поля равна соответственно 1500 и
1000 об/мин. Это двигатели средней скорости. При числе пар полюсов 4 и более частота вращения составляет 750 и менее оборотов в минуту. Это тихоходные двигатели.
Ротор (подвижная часть) асинхронного двигателя представляет собой цилиндрический сердечник, собранный из пластин электро-технической стали, изолированных друг от друга слоем лака. В пазах ротора располагаются стержни из меди или алюминия, по торцам соединённые кольцами из того же материала (беличья клетка). Часто короткозамкнутая обмотка изготавливается путём заливки пазов ротора расплавленным алюминием.
Силовые линии вращающегося магнитного поля пересекают проводники роторной обмотки, наводя в них электродвижущие силы (ЭДС). Так как ротор короткозамкнутый, то эти ЭДС создают в нём токи. Частота и сила токов тем больше, чем больше скорость пересечения. Вращающееся магнитное поле, взаимодействуя с наво-димыми токами, тянет их за собой, увлекает ротор и приводит его во вращение с частотой
|
|
|
где s – коэффициент скольжения, показывает, насколько ротор
отстаёт от поля; измеряется в долях или процентах.
В паспорте электродвигателя обычно указывается два напряжения, например 380/220 В (в некоторых случаях 220/127 В). Это означает, что двигатель может быть включен как в сеть трёхфазного напряжения 380 В, так и в сеть трёхфазного напряжения 220 В. При наличии шести выводов (по два от каждой фазной обмотки статора) последние имеют свои условные обозначения: «начала» – С1, С2, С3, а соответствующие им «концы» – С4, С5 и С6. Если напряжение в сети совпадает с большим из напряжений, указанных в паспорте, то обмотки соединяют по схеме «звезда» (рисунок 41). Для этого все три «конца» соединяют в общую точку, а «начала» подключают к трём фазам сети (можно наоборот).
Если же напряжение в сети совпадает с меньшим из указанных в паспорте, то обмотки соединяют по схеме «треугольник» (рисунок 42).
|
|
| Рисунок 41 – Схема «звезда» | Рисунок 42 – Схема «треугольник» |
При включении обмоток двигателя по схеме «звезда» вместо схемы «треугольник» двигатель может отдать только 1/3 номинальной мощности. Если же двигатель при данном напряжении сети должен быть включён по схеме «звезда», то включать его по схеме «треугольник» нельзя – он сгорит.
Для изменения направления вращения ротора надо поменять местами два линейных провода из трёх.
На практике бывают случаи, когда у двигателя отсутствует маркировка концов обмотки статора. В этом случае необходимо определить «начала» и «концы» каждой из обмоток. Для этого произвольно один из выводов называют С1. С помощью омметра или прозвонки ему находят пару и называют С4. Любой из оставшихся четырёх выводов называют С2 и находят ему пару С5. Оставшиеся два вывода произвольно называют С3 и С6. Затем к концу первой обмотки С4 присоединяют начало второй обмотки С2, а к выводам С1 и С5 подводят напряжение 220 В (рисунок 43).
а) б)
| Ф3 |
| Ф1 |
| Ф3 |
| Ф2 |
| Ф1 |
| Ф1 |
| Ф2 |
| Ф1 |
| Ф2 |
Рисунок 43 – Правильная (а) и неправильная (б)
маркировки второй обмотки
Если маркировка второй обмотки сделана правильно, то результирующий магнитный поток Ф3, полученный как сумма магнитных потоков Ф1 первой и Ф2 второй обмоток будет перпендикулярен плоскости третьей обмотки и наведёт в ней ЭДС. Вольтметр, подключённый к третьей обмотке, покажет напряжение (рисунок 43, а). Если же вольтметр не показывает напряжения, значит, вывод С4 оказался соединённым с выводом С5 (рисунок 43, б) и результирующий магнитный поток направлен вдоль плоскости третьей обмотки, и ЭДС в ней равна нулю. В этом случае следует поменять местами маркировку С2 и С5.
Точно также проверяется правильность маркировки третьей обмотки в паре с первой, вывод С4 соединяется с выводом С3 а на выводы С1 и С6 подаётся напряжение 220 В. Вольтметр при этом подключается к выводам второй обмотки С2 и С5. И если он показывает напряжение, то маркировка третьей обмотки правильная, а если не показывает – следует поменять местами маркировку С3 и С6.
После проведения маркировки выводы отдельных фазных обмоток соединяют в схему «звезда» и включают двигатель в сеть. При правильном соединении двигатель работает нормально. Если же соединение ошибочно, то двигатель будет сильно гудеть и плохо развивать обороты. В этом случае его следует сразу же отключить от сети и проверить правильность маркировки.
