Материалы и изделия, применяемые при монтаже и эксплуатации электроустановок

Классификация электроустановок и электрооборудования.

Условия применения электрооборудования отличаются большим разнообразием:

1) климатических факторов (, влажность, осадки, солнечное излучение, наличие пыли);

2) агрессивных химических и органических сред;

3) степеней защит от взрывов и пожаров;

4) степеней защит персонала.

Эти условия оказывают существенное влияние на безопасность, безотказность и эффективность работы различного оборудования.

Для обеспечения высокого уровня безопасности и надёжности электрооборудование, применяемое в электроустановках, по конструктивному исполнению должно соответствовать определённым условиям его работы.

Эти обстоятельства должны учитываться при:

1) проектировании электроустановок;

2) выполнении организационных и технических мер;

3) производстве монтажных работ;

4) ремонте и эксплуатации электрооборудования.

Для выполнения единых требований по устройству электроустановок и электропомещений, установления области применения электрооборудования с определёнными конструктивными особенностями, обеспечению надёжной его работы в соответствующих условиях и режимах работы, а также для выполнения требований безопасного производства работ нормативными документами – введена определённая классификация.

Электроустановки (ЭУ) – совокупность машин, аппаратов, линий электропередач и вспомогательного оборудования (вместе с помещениями), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения и преобразования электрической энергии в другие виды энергии.

1) По условиям защиты от атмосферных воздействий:

- открытые (наружные) – не имеющие защиты;

- закрытые (внутренние) – размещённые внутри помещений.

2) По условиям электробезопасности – с :

- до 1000 В;

- свыше 1000 В – более высокие требования по устройству, конструктивному исполнению, квалификации персонала, выполнению организационных и технических мероприятий.

Электропомещения – помещения или часть их (отгороженная), в которых расположено электрооборудование (ЭУ), доступные только для квалифицированного обслуживающего персонала (специальная подготовка, ТБ, экзамены, квалификация).

Классифицируются ЭП (по ПУЭ):

1. По характеру окружающей среды (относительная влажность):

- сухие – влажность до 60 %;

- влажные – влажность от 60 до 75 %;

- сырые – влажность более 75 %;

- особо сырые – влажность до 100%, пол, стены, потолок, предметы покрыта влагой;

- жаркие – температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35С;

- пыльные – по условиям производства выделяется технологическая пыль в количествах достаточных для оседания на оборудовании и проникания внутрь (токопроводящая и нетокопроводящая) последняя способствует увлажнению;

- с химически активной или органической средой (агрессивные газы, плесень, отложения, насекомые), которая может разрушать изоляцию и токоведущие части.

2. По опасности поражения людей электрическим током различают помещения:

- с повышенной опасностью (сырость, токопроводящая пыль, токопроводящие полы, высокая температура, возможность одновременного прикосновения человека к корпусам электрооборудования и к заземлённым конструкциям, аппаратам, механизмам).

Хотя бы наличие одного из этих факторов.

- особо опасные (особая сырость, химически активные или органические среды, одновременное наличие двух и более факторов повышенной опасности);

- без повышенной опасности – отсутствие факторов повышенной или особой опасности.

3. По степени возможности образования взрывоопасных смесей взрывоопасные зоны ЭУ распределяются на классы.

Вместо помещений – зоны, которые могут занимать всё помещение или его часть. Эти зоны определяются технологами с электриками при проектировании или эксплуатации. ПУЭ установлены следующие классы взрывоопасных зон:

B-I – зоны, выделяются где газы или пары ЛВЖ, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных условия работы;

B-Iа – тоже самое, но при авариях или неисправностях;

B-Iб – отличие от B-Iа –наличие горючих газов с резким запахом, газообразного водорода, лаборатории с небольшим количеством газов или ЛВЖ;

B-Iг – пространство у наружных установок и технологических установок с горючими газами и ЛВЖ.

Размеры взрывоопасных зон – 0,520 м по вертикали и горизонтали от места образования взрывоопасных смесей.

B-II – зоны в помещениях, где возможно образование взрывоопасных смесей воздуха с горючей пылью или волокном в нормальных условиях;

B-IIа –тоже самое, но при авариях и неисправностях.

К взрывоопасным относятся также помещения не имеющие взрывоопасных технологий и материалов, но отделённые от взрывоопасных стенами.

4. По степени образования горючих веществ.

Пожароопасные помещения или наружные установки – в которых периодически или постоянно обращаются, применяются, хранятся или образуются при нормальных технологических процессах горючие вещества.

По степени опасности также помещения подразделяются на пожароопасные зоны следующих классов:

П-I – зоны в которых обращаются горючие жидкости с С вспышки выше 61С;

П-II – зоны в помещениях которых выделяются горючие пыли или волокна с пределом воспламенения более 65 к объёму воздуха;

П-IIа – зоны в помещениях, содержащих твёрдые горючие вещества;

П-III – зоны вне помещений, содержащие горючие жидкости с С вспышки выше 61С или твёрдые горючие вещества.

Во время монтажа, ремонта и эксплуатации электроустановок используется большое количество разнообразных по назначению и свойствам материалов для:

- изготовления конструкций;

- установки и закрепления электрооборудования и отдельных его элементов и узлов;

- соединения силовых и вспомогательных цепей;

- соединения проводов и жил кабелей;

- восстановления изоляции;

- предохранения частей оборудования от воздействия окружающей среды.

Требования к этим материалам (технические, экономические, технологические):

1. обеспечение высокого качества работ при монтаже;

2. надёжность при эксплуатации;

3. простота и безопасность в обращении;

4. обеспечение ускорения и упрощения работ по монтажу, наладке электроустановок.

Выбор материалов и изделий – важная задача, выполняемая проектировщиками, наладчиками и эксплуатационниками.

Материалы и изделия должны соответствовать условиям и режимам работы электрооборудования. Оценку соответствия проводят по количественным значениям параметров, характеристикам и свойствам.

Классифицировать материалы и изделия по назначению и свойствам можно на следующие группы:

- электроизоляционные;

- проводниковые;

- конструктивные.

1. Электроизоляционные (ЭИМ) – предназначены для электрического разделения токоведущих частей с разными потенциалами друг от друга, а также от корпусов электрооборудования и других заземлённых частей.

Различают твёрдые, жидкие и твердеющие материалы.

ЭИМ должны обеспечивать:

- требуемую пожарную и экологическую безопасность;

- высокую стабильность характеристик в процессе эксплуатации, хранения, изготовления;

- совместимость с другими материалами;

- требуемую механическую прочность;

- достаточный уровень сопротивления изоляции и угол электрических потерь;

- высокую стойкость к воздействию электрических и тепловых полей;

- требуемые химо-, холодо-, влагостойчивость, низкую гигроскопичность.

1) Керамические материалы – высокие изоляционные, механические и термические свойства, выдерживают поверхностные разряды, стойки к воздействию атмосферных осадков, солнечных лучей, химических веществ, длительно сохраняют свои характеристики.

Электроизоляционный фарфор, стеатит, кордиерит.

Пример – изоляторы.

2) Слюдяные материалы – высокие нагрево- и влагостойчивость, электрическая прочность, стойкость к длительному воздействию сильных электрических полей.

Выпускаются в листах (определённых размеров) и в виде гибких лент.

Применение – электрические машины и аппараты.

Виды слюдяных материалов – коллекторные, прокладочные, формовочные, термоупорные, гибкие.

3) Пластические массы – высокий уровень электроизоляционных свойств, механическая прочность, стойкость к воздействию атмосферных осадков, перепадов температуры, химических веществ, легкая обработка.

Недостатки – токсичность при горении, нестабильность характеристик при длительном использовании.

Применение – электроизоляция в сочетании с конструктивным назначением для изготовления корпусов, крышек, футляров, шестерен, шкивов, ручек, траверс, разъёмов, каркасов.

4) Слоистые пластин – высокий уровень физико-механических свойств, лёгкость обработки.

Недостатки – различные свойства вдоль и поперёк волокон, коробление, старение, ухудшение свойств при изменении температуры и влажности.

Ограниченное применение – панели, щитки, перегородки, основания, прокладки, шайбы.

Гетинакс, стеклогетиакс, текстолит, стеклотекстолит, асботекстолит.

5) Базисные материалы – применяются при изготовлении печатных плат низковольтной аппаратуры систем управления, средств защиты и автоматизации.

Электроизоляционные материалы – гетинакс, текстолит – облицованные металлической фольгой.

6) Электроизоляционные ленты, лакоткани, починочные резины - достаточная механическая прочность при малой толщине, гибкость и эластичность, высокие электрические свойства, стойкость к действию влаги, низкая влагопоглощаемость.

Применение – для восстановления изоляции жил кабелей, проводов, шнуров при их соединении между собой и с электрооборудованием, а также для герметизации и уплотнения мест соединения.

Изоленты:

- хлопчатобумажные – ЛХМ;

- стеклотканевые – ЛСЭ;

- бумажные – К120, КМ120;

- прорезиненные – 2ПОЛ, 2ППЛ;

- поливинилхлоридные – ПВХ;

- самоприлипающие – ЛЭТСАР.

Лакоткани – волокнистые материалы, пропитанные лаками.

Вулканизированные резины – для ремонта изоляции гибких кабелей. Ленты толщиной 0,4 – 0,6 мм, шириной 20 – 50 мм. Обеспечивают плотную безобрывную намотку по заделываемому месту кабеля.

7) Электроизоляционные лаки – должны обеспечивать хорошие пропиточные и цементирующие свойства, быстрое высыхание, высокие электрические характеристики, малую токсичность и горючесть, влагостойкость.

Предназначены для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов, для покрытия электроизоляционных материалов с целью повышения нагревостойкости и защиты от вредного влияния окружающей среды.

Пропиточные и покровные лаки и эмали.

Состоят из:

- плёнкообразующих веществ;

- растворителей, разбавителей, сиккатива, пластификаторов.

8) Электроизоляционные компаунды и кабельные заливочные массы.

Используются для пропитки, покрытия, заливки и герметизации различных узлов электрооборудования, аппаратов, обмоток, разделок и соединения кабелей.

Цель – защитить от действия агрессивных сред, изменения температуры, ударных и вибрационных нагрузок.

В нормальном исходном состоянии – жидкие, твердеют при смешивании в результате химических реакций или понижения температуры.

Компаунды на основе эпоксидных смол с наполнителями.

9) Трансформаторные масла – характеризуются вязкостью и уровнем электрических характеристик.

Используются в качестве изолирующей и теплопроводящей среды в трансформаторах, выключателях и другом оборудовании.

Недостатки – горючесть, взрывоопасность, неоднородность, нестойкость к действию электрического поля, ухудшение характеристик со временем.

2. Проводниковые материалы.

Предназначены для создания и соединения токоведущих частей в электроустановках.

Установочные и монтажные провода, шнуры, кабели, обмоточные провода, ошиновочные материалы, контактные материалы, щётки, припои.

Требования:

- достаточная проводимость;

- высокая механическая прочность;

- гибкость;

- стойкость к коррозии;

- лёгкость обработки;

- хорошо свариваться, склеиваться.

Провода – медь, алюминий.

Ошиновка – алюминий, медь, сплавы.

Контакты – металлокерамика, серебро, сплавы.

Припои – мягкие (до 500С – олово + свинец) и твёрдые (свыше 500С – медь + цинк, медь + серебро).

3. Конструктивные материалы.

Для изготовления щитов, каркасов, корпусов, рам, опор, ограждений, соединений.

Сталь, алюминий, бронза, латунь, пластмассы, резина.

Промышленностью выпускается широкий ассортимент.

Выбор – по технико-экономическим характеристикам.

1.6 Инструменты и специальное оборудование.

Во время монтажа, ремонта и технического обслуживания электрооборудования производится большое количество разнообразных видов работ. Они отличаются между собой по характеру, трудоемкости, объему и условиям их выполнения. Эти обстоятельства обуславливают необходимость применения различных механизмов, приспособлений и инструментов для их выполнения с соответствующими техническими характеристиками. Правильный и обусловленный выбор их позволяет обеспечить высокое качество работ, повысить производительность работ, повысить производительность труда, сократить сроки монтажа и ремонта электрооборудования при высоком уровне безопасности.

Большой объем работ по предварительной подготовке монтируемых изделий, сборке электрооборудования и блоков монтируемых узлов выполняется в мастерских электромонтажных заготовок (МЭЗ). Прогрессивным направлением оснащением МЭЗ является применением поточных технологических линий, состоящих из отдельных станков и механизмов.

При больших объемах работ внедряются типовые технологические линии:

- для предварительной заготовки проводов кабелей и электропроводок;

- по заготовке шин, труб, заземления.

Они характеризуются большой производительностью и высоким качеством.

Монтажные и ремонтные работы могут выполняться ручным инструментом или механизированными средствами и приспособлениями. Выполнение ручным инструментом характеризуется значительной трудоемкостью. Использованием средств механизации облегчает ручной труд и повышает производительность труда.

Классификация машин инструментов и приспособлений:

1 группа – средства большой механизации;

2 группа – средства малой механизации;

3 группа – ручные инструменты;

4 группа – механизмы и приспособления для ПТР и такелажных работ.

Средства большой механизации.

Для монтажа и ПРР:

- самоходные монтажные краны;

- трубоукладчики;

- телескопические вышки;

- гидравлические подъёмники;

- электроавтопогрузчики;

- грузоподъёмные машины.

Машины для строительства кабельных сооружений воздушных линий электропередач:

- землеройные машины;

- экскаваторы, ямобуры, буровые.

Передвижные генераторы и компрессора для привода электрических и пневматических механизированных инструментов и приспособлений.

Технологические станции и автоэлектролаборатории для производства отдельных видов электромонтажных работ и проведения испытаний электрооборудования.

Станции по механизации монтажа подстанций, сборки шин, кабельных работ.

Специально подготовленный персонал.

Средства малой механизации.

К ним относятся машины, механизмы, приспособления и инструмент, используемые рабочими, производящими монтаж, наладку, ремонт электрооборудования.

По виду энергии подразделяются:

1. электрические;

2. пневматические;

3. пороховые.

Электрические машины – ручные, сверлильные и шлифовальные, гайковёрты, шуруповёрты, молотки, перфораторы, бороздоделы.

Пневматические – аналогичные, у них проще конструкция, меньшая масса, выше перегрузочная способность, высокие надежность и безопасность работы.

Недостаток – необходим сжатый воздух.

Пороховые:

– строительно-монтажные пистолеты ПНЦ 52-1;

– оправки ОДП-6 – забивка стальных дюбелей;

– ударная колонна УК-6 (пробивка отверстий в железобетонных панелях).

Достоинства – высокая производительность, независимость от источника энергии, малый вес и габариты.

Подготовленный персонал.

Набор инструмента и приспособлений для специальностей:

НЭ – набор электромонтажника.

НКА-3 – кабельщика;

НСП-1 – для паяния.

Инструмент для работы с проводами и кабелями:

НС – секторные ножницы (резка);

МБ-1М – снятие изоляции;

НКП-2 – кабельный нож;

ПГЭ-20 – прессы гидравлические;

РМП-ЭМ – ручные механические;

ПК-1 – пресс клещи.

Устройства для работ на высоте.

Люльки, вышки, подмостки, платформы, лестницы с площадкой.

Механизмы для ПТР.

Лебедки, домкраты, монорельсы, краны, подъемники, гаки.

Гаки – ручные, электрические.

Лебедки – ручные, электрические, унифицированные (с канатом).

Домкраты – винтовые, реечные, гидравлические.

Краны – козловые, мостовые, кран балки, башенные.