2. Раздел 2.

Раздел 2.

 

1. Общие справочные сведения

1. Общие справочные сведения

 

1.1. Понятия и определения, условные обозначения

1.1. Понятия и определения, условные обозначения

Ниже приведены некоторые определения и сведения из принятых Правил устройства электроустановок (ПУЭ), которых придерживаются при проектировании и эксплуатации электроустановок.

Электроустановка представляет собой совокупность машин, аппаратов, линий их связи и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи и распределения электроэнергии.

Электроустановки по условиям безопасности разделяются на электроустановки напряжением до 1000 В и электроустановки напряжением более 1000 В. В настоящем справочнике даются сведения по электроустановкам напряжением 380/220 В, где 380 В — напряжение между каждыми двумя из трех токоведущих проводов трехфазной сети (между фазами), а 220 В — напряжение между каждыми из этих проводов и нулевым проводом, соединенным с нейтралью трансформатора, питающего сеть, с заземляющим устройством нейтрали и с повторным заземлением самого нулевого провода.

В электроустановке электрические машины могут производить или потреблять электроэнергию.

Электрические аппараты применяются для включения, отключения и защиты электроприемников или участков линий.

Электрические линии могут быть воздушными или кабельными.

Открытыми или наружными электроустановками называются установки, не защищенные зданием от внешних воздействий.

Закрытыми или внутренними называются установки, расположенные внутри здания.

В табл. 1. 1 приведены виды помещений в зависимости от условий среды.

Таблица 1. 1 ВИДЫ ПОМЕЩЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ СРЕДЫ

1-11.jpg

В соответствие с ПУЭ электроустановки классифицируются в зависимости от пожароопасности и взрывоопасности.

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещения, в переделах которого постоянно или периодически образуются горючие вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушении.

Взрывоопасной зоной называется помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в которых имеются или могут образовываться взрывчатые смеси газов или паров с воздухом, кислородом или другими окислителями, а также горючей пыли или волокон с воздухом при переходе их во взвешенное состояние.

Классы пожароопасных и взрывоопасных зон приведены в табл. 1.2.

В отношении поражения людей электрическим током различаются:

1. Помещения без повышенной опасности, в которых .отсутствуют условия повышенной опасности.

2. Помещения с повышенной опасностью, в которых существует одно из условий повышенной опасности:

1) сырость или токолроводящая пыль;

2) токопроводящие полы;

3) возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям, технологическим аппаратам и т. д., с одной стороны, и к корпусам электрооборудования, с другой;

4) высокая температура.

3. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий:

1) особая сырость;

2) химически активная или органическая среда;

3) одновременно два или более условий повышенной опасности.

Электрической сетью является совокупность электроустановок, обеспечивающих передачу и распределение электроэнергии (подстанции, распределительные устройства, воздушные и кабельные линии и т. д.)

Элементом называется часть электротехнического изделия, которая выполняет определенную функцию (резисторы, конденсаторы, транзисторы, коммутационные аппараты и т. д.).

Совокупность элементов, представляющих единую конструкцию (плата, блок, шкаф и т. д.) называют устройством.

Каждый элемент электротехнического устройства характеризуется номинальным параметром, указываемым изготовите-

Таблица 1. 2 ПОЖАРООПАСНЫЕ И ВЗРЫВООПАСНЫЕ ЗОНЫ

1-12.jpg

лем и учитываемым при его использовании (напряжение, ток, мощность). Номинальные параметры указываются и для устройств.

Для каждого элемента и устройства государственными стандартами устанавливаются условные обозначения, некоторые из них приведены в прил. 1.

Таблица 1. 3 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ПО МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЕ СИ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1-13.jpg

Продолжение табл. 1. 3

1-14.jpg

Продолжение табл. 1. 3

1-15.jpg

Окончание табл. 1. 3

1-16.jpg

Таблица 1.4 ВЫРАЖЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ ДРУГИХ СИСТЕМ ЧЕРЕЗ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ СИСТЕМЫ СИ

1-17.jpg

Таблица 1. 5 ПРИСТАВКИ И МНОЖИТЕЛИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ

1-18.jpg

Таблица 1. 5 ПРИСТАВКИ И МНОЖИТЕЛИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ

Изображение: 

Таблица 1.1 ВИДЫ ПОМЕЩЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ СРЕДЫ

Изображение: 

Таблица 1.2 ПОЖАРООПАСНЫЕ И ВЗРЫВООПАСНЫЕ ЗОНЫ

Изображение: 

Таблица 1.3 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ПО МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЕ СИ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ (окончание)

Изображение: 

Таблица 1.3 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ПО МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЕ СИ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ (продолжение)

Изображение: 

Таблица 1.3 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ПО МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЕ СИ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ (продолжение)

Изображение: 

Таблица 1.3 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ПО МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЕ СИ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Изображение: 

Таблица 1.4 ВЫРАЖЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ ДРУГИХ СИСТЕМ ЧЕРЕЗ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ СИСТЕМЫ СИ

Изображение: 

1.2. Некоторые формулы электротехники

1.2. Некоторые формулы электротехники

Закон Ома для участка цепи постоянного тока

U=I*R,

где U— напряжение на участке цепи, В, I— сила тока на этом участке, А, R — сопротивление участка цепи, Ом. Сопротивление проводника

R=p*l/S

где р — удельное сопротивление. Ом • м, l — длина проводника, м, S — площадь поперечного сечения проводника, м^2

Формула зависимости сопротивления проводника от температуры

Rt=Rt0[1+a(t-t0)],

где Rt и Rt0 — сопротивления проводника соответственно при температурах t и t0. С, а — температурный коэффициент сопротивления Ом/°С.

Общее сопротивление цепи:

при последовательном соединении сопротивлений

R=R1+R2+R3+. .+Rn

при параллельном соединении

1-21.jpg

Общая емкость конденсаторов:

при последовательном соединении

1-22.jpg

при параллельном соединении

С = С1 +С2 +С3+...+Сn.

Мощность постоянного тока, Вт,

Р=U*I

Энергия электрической цепи, Дж, W =Pt.

где Р — мощность, Вт, t — время, с.

Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, Дж,

A=I^2Rt,

где I — сила тока. А, R — сопротивление проводника, Ом, t — время прохождения тока, с.

Закон Ома при переменном токе

U =IZ.

где Z — полное сопротивление, Ом.

1-23.jpg

1-24.jpg

1-25.jpg

где I — частота, Гц, w число витков в катушке, В — индукция магнитного поля в стали магнитопровода, Т, S — площадь сечения магнитопровода, м^2. Подъемная сила электромагнита, Н,

F=3978*B^2*S*10^2;

где В — магнитная индукция. Т, S — площадь сечения электромагнита, м^2.

Частота вращения магнитного поля электрической машины, об/мин,

n=60f/p

 

где р — число пар полюсов машины.

Мощность однофазного переменного тока:

активная, Вт,

Р = U*Icosф, реактивная, вар,

Q = UI sinф, полная, В-А,

1-26.jpg

1-27.jpg

Внешний вид нанесения цветной маркировки

Изображение: 

Таблица определения номиналов

Изображение: 

Ф.1 Индуктивность катушки без сердечника

Изображение: 

Ф.2 Закон электромагнитной индукции

Изображение: 

Ф.3 Мощность однофазного переменного тока

Изображение: 

Ф.4 Мощность трехфазного переменного тока

Изображение: 

Цветовая индикация резисторов

Изображение: 

1.3. Краткие сведения о надежности электротехнических устройств

1. 3. Краткие сведения о надежности электротехнических устройств

Надежность — свойство технического устройства или изделия выполнять свои функции в пределах допустимых отклонений в течение определенного промежутка времени.

Работоспособность — состояние изделия, при котором оно способно выполнять свои функции в пределах установленных требований.

Отказ — событие, при котором нарушается работоспособность изделия.

Неисправность — состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному требованию технической документации.

Наработка — продолжительность работы изделия в часах

или других единицах времени.

Наработка на отказ, или среднее время безотказной работы — среднее значение наработки ремонтируемого изделия между отказами.

Вероятность безотказной работы — вероятность того, что в данный промежуток времени не возникнет отказа изделия.

Интенсивность отказов — вероятность отказа неремонтируемого изделия в единицу времени после данного момента времени.

Безотказность — свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторой наработки.

Долговечность — свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с перерывами на обслуживание и ремонт.

Ресурс — наработка изделия до предельного состояния, оговоренная в технической документации.

Срок службы — календарная продолжительность работы изделия до предельного состояния, оговоренная в технической документации.

Ремонтопригодность — доступность изделия для его обслуживания и ремонта.

Отказы электротехнического изделия могут означать не только электрические или механические повреждения, но и уход его параметров за допустимые пределы. В связи с этим отказы могут быть внезапными и постепенными.

Возникновения внезапных отказов в устройстве являются случайными событиями. Эти отказы могут быть независимыми, когда отказ одного элемента в устройстве происходит независимо от других элементов, и зависимыми, когда отказ одного элемента вызван отказом других. Разделение отказов на внезапные и постепенные является условным, так как внезапные отказы могут быть вызваны развитием постепенных отказов.

Количественной характеристикой для математического определения надежности является интенсивность отказов устройства в единицу времени, которая обычно измеряется числом отказов в час.

Величина, обратная интенсивности отказов, называется средней наработкой до первого отказа и измеряется в часах.

В течение срока службы технического устройства можно выделить три периода, интенсивность отказов в которых меняется по-разному.

В первый период, называемый периодом приработки, происходит выявление конструктивных, технологических, монтажных и других дефектов, поэтому интенсивность отказов может повышаться в начале периода, понижаясь при подходе к периоду нормальной работы.

Период нормальной работы характеризуется внезапными отказами постоянной интенсивности, которая увеличивается к периоду износа.

В период износа интенсивность отказов увеличивается с течением времени по мере износа изделия.

Очевидно, основным должен быть период нормальной работы, а другие периоды являются периодами входа и выхода из этого периода.

Надежность изделия закладывается на стадии проектирования. Если принятые при этом конструкторские решения соответствуют мировому уровню, то это будет способствовать большей надежности при работе изделия. Так же влияют технология производства и грамотность кадров на всех уровнях.

На надежности изделия сказываются условия транспортировки и хранения, монтаж, наладка и обкатка, соблюдение правил эксплуатации оборудования.

1.4. Обеспечение безопасного обслуживания персоналом машин и аппаратов и защиты их от влияния окружающей среды

1.4. Обеспечение безопасного обслуживания персоналом машин и аппаратов и защиты их от влияния окружающей среды

Имеются различные исполнения машин и аппаратов по степени защиты и среди них выбирают такие исполнения, которые были бы безопасны и надежно работали в данных условиях. Степень защиты указывается в технической документации и в паспорте, укрепляемом на машине или аппарате.

Классы электротехнических изделий по способу защиты человека представлены в табл. 1. 6.

Таблица 1. 6 КЛАССЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПО СПОСОБУ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

1-41.jpg

Характеристики степеней защиты оболочек электрооборудования напряжением до 1000 В от поражения персонала и от влияния внешней среды приведены в табл. 1. 7.

Таблица 1.7 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕПЕНЕЙ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

1-42.jpg

Окончание табл. 1. 7

1-43.jpg

Обозначения степеней защиты оболочек аппаратов показаны в табл. 1. 8.

Степени защиты электрических машин показаны в табл. 1. 9.

Условное обозначение степени защиты содержит следующие данные в указанной последовательности: a) IP — первые буквы английских слов International Protection, означающие защиту по международным нормам; б) первая цифра указывает степень защиты от соприкосновения и попадания посторонних тел; в) вторая цифра указывает степень защиты от проникновения воды.

Способ охлаждения электрической машины обозначается символом IС (первые буквы слов International Cooling, означающих охлаждение по международным нормам), и цифрами.

Таблица 1.8 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СТЕПЕНЕЙ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАПРЯЖЕНИЕМ,ДО 1000 В

1-44.jpg

Таблица 1.9 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СТЕПЕНЕЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

1-45.jpg

Электрические машины со степенями защиты IР54 и IР44 выпускаются со способом охлаждения 1С0141. Первые две цифры (01) определяют, что внешняя поверхность машины обдувается вентилятором, насажденным на вал машины и охлаждающим машину окружающим воздухом через ее оболочку.

Следующие две цифры (41) относятся к внутренней части машины и означают, что воздух внутри машины приводится в движение самим ротором или дополнительным внутренним вентилятором и тепло внутри машины передается окружающей среде через поверхность станины, которая может быть гладкой или с ребрами.

Способ охлаждения IС0041 отличается от предыдущего отсутствием внешнего вентилятора.

При способе охлаждения IС0151 обмен теплотой между воздухом внутри и вне машины происходит с помощью встроенного охладителя.

Способ охлаждения IС01 имеют машины в исполнении IP23.

Электрооборудование обычно предназначается для работы на высоте над уровнем моря до 1000 м при температуре внешней среды не выше +40 С и не ниже —45 С.

Установлены следующие категории мест размещения электрооборудования при эксплуатации:

1 — на открытом воздухе, где они подвергаются воздействию всех природных факторов,

2 — помещения, в которых отсутствует прямое воздействие атмосферных осадков и солнечных лучей (навесы, палатки и т. д.),

3 — закрытые помещения с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, солнечного света, воздействие песка и пыли меньше, чем на открытом воздухе (неотапливаемые помещения).

4 — помещения с искусственно регулируемыми климатическими условиями (производственные помещения закрытые отапливаемые и вентилируемые).

5 — помещения с повышенной влажностью, в которых возможно длительное нахождение воды или конденсированной влаги, например, неотапливаемые и невентилируемые помещения под землей, в том числе шахты и подвалы.

Электрооборудование по условиям окружающей среды может иметь следующие исполнения:

для умеренного климата У1—У5,

для холодного и умеренного климата ХЛ1—ХЛ5,

УХЛ1-УХЛ5,

для тропического климата Т1—Т5.

Таблица 1. 6 КЛАССЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПО СПОСОБУ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Изображение: 

Таблица 1.7 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕПЕНЕЙ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В (окончание)

Изображение: 

Таблица 1.7 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕПЕНЕЙ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Изображение: 

Таблица 1.8 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СТЕПЕНЕЙ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАПРЯЖЕНИЕМ,ДО 1000 В

Изображение: 

Таблица 1.9 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СТЕПЕНЕЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Изображение: 

1.5. Электроустановки во взрывоопасных зонах

1.5. Электроустановки во взрывоопасных зонах

Электрооборудование таких электроустановок имеет степень защиты от взрыва окружающей взрывоопасной смеси газов и паров с воздухом в зависимости от категорий и групп этих смесей, которые показаны в табл. 1. 10 и 1. 11, где БЭМЗ — безопасный экспериментальный максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передачи

взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе.

Температура самовоспламенения — самая низкая температура горючего вещества, при которой происходит увеличение скорости реакций, заканчивающихся пламенным горением.

Взрывозащищенное электрооборудование — электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможного воспламенения окружающей взрывоопасной среды.

Уровни взрывозащиты электрооборудования.

Уровень 2 — электрооборудование повышенной надежности против взрыва — Взрывозащищенное электрооборудование, в котором защита от взрыва обеспечивается только в признанном нормальным режиме работы.

Уровень 1 — взрывобезопасное электрооборудование -— Взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятными повреждениях, определенных условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты.

Уровень 0 — особо взрыаобезопасное электрооборудование — электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами.

Таблица 1.10 КАТЕГОРИИ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ ГАЗОВ И ПАРОВ С ВОЗДУХОМ

1-51.jpg

Группы взрывозащищенного электрооборудования по области его применения показаны в табл. 1.12, подгруппы электрооборудования группы II— в табл. 1. 13, температурные классы электрооборудования группы II — в табл. 1. 14.

Таблица 1.11 ГРУППЫ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ ГАЗОВ И ПАРОВ С ВОЗДУХОМ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ

1-52.jpg

Таблица 1.12 ГРУППЫ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПО ОБЛАСТИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

1-53.jpg

Виды защиты:

взрывонепроницаемые оболочки d заполнение или продувка оболочки защитным газом

под избыточным давлением р

искробезопасная цепь i

кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями q

масляное заполнение оболочки с токоведущими частями о

специальный вид взрывозащиты s

защита вида «е» е

В маркировку взрывозащищенного электрооборудования входят:

знак уровня защиты электрооборудования 2,1, 0

знак, указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование Ех

знак вида защиты d, р, i, q, о, s, е

знак группы или подгруппы электрооборудования II, IIA, IIВ, НС

Таблица 1 .13 ПОДГРУППЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ГРУППЫ II С ВИДАМИ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ «ВЗРЫВОНЕПРОНИЦАЕМАЯ ОБОЛОЧКА» ИЛИ (И) «ИСКРОБЕЗОПАСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ»

1-54.jpg

Таблица 1.14 ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КЛАССЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ГРУППЫ II

1-55.jpg

Примеры маркировки взрывозащищенного электрооборудования приведены в табл. 1. 15.

Исполнение электрооборудования в зависимости от класса взрывоопасной зоны показано в табл. 1. 16, допустимые способы прокладки проводов и кабелей в зависимости от класса зоны — в табл. 1. 17.

Таблица 1. 5 ПРИМЕРЫ МАРКИРОВКИ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

1-56.jpg

Таблица 1.16 ИСПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КЛАССА ВЗРЫВООПАСНОЙ ЗОНЫ, ГДЕ ОНО ПРИМЕНЯЕТСЯ

1-57.jpg

Окончание табл. 1. 16

1-58.jpg

* Символ «х» заменяет цифру, которая выбирается в зависимости от условий среды.:

Таблица 1.17 ДОПУСТИМЫЕ СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ

1-59.jpg

Окончание табл. 1.17

1-510.jpg

Таблица 1.10 КАТЕГОРИИ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ ГАЗОВ И ПАРОВ С ВОЗДУХОМ

Изображение: 

Таблица 1.11 ГРУППЫ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ ГАЗОВ И ПАРОВ С ВОЗДУХОМ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ

Изображение: 

Таблица 1.12 ГРУППЫ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПО ОБЛАСТИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

Изображение: 

Таблица 1.13 ПОДГРУППЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ГРУППЫ II С ВИДАМИ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ «ВЗРЫВОНЕПРОНИЦАЕМАЯ ОБОЛОЧКА» ИЛИ (И) «ИСКРОБЕЗОПАСН

Изображение: 

Таблица 1.14 ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КЛАССЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ГРУППЫ II

Изображение: 

Таблица 1.15 ПРИМЕРЫ МАРКИРОВКИ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Изображение: 

Таблица 1.16 ИСПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КЛАССА ВЗРЫВООПАСНОЙ ЗОНЫ, ГДЕ ОНО ПРИМЕНЯЕТСЯ (окончание)

Изображение: 

Таблица 1.16 ИСПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КЛАССА ВЗРЫВООПАСНОЙ ЗОНЫ, ГДЕ ОНО ПРИМЕНЯЕТСЯ

Изображение: 

Таблица 1.17 ДОПУСТИМЫЕ СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ (окончание)

Изображение: 

Таблица 1.17 ДОПУСТИМЫЕ СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ

Изображение: 

1.6. Электроустановки в пожароопасных зонах

1.6. Электроустановки в пожароопасных зонах

Степени защиты электрооборудования, применяемого в пожароопасных зонах, приведены в табл. 1. 18.

Таблица 1.18 ДОПУСТИМЫЕ СТЕПЕНИ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КЛАССА ПОЖАРООПАСНОЙ ЗОНЫ

1-61.jpg

Окончание табл. 1. 18

1-62.jpg

* Символ «х» означает, что степень защиты принимается в соответствии с условиями внешней среды в месте установки светильника.

Электропроводка внутри светильника с лампами накаливания и ДРЛ до места присоединения внешних проводов должна выполняться термостойкими проводами.

Степень защиты переносного светильника — IP54, стеклянный колпак должен быть защищен металлической сеткой.

Таблица 1.18 ДОПУСТИМЫЕ СТЕПЕНИ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КЛАССА ПОЖАРООПАСНОЙ ЗОНЫ (окончание)

Изображение: 

Таблица 1.18 ДОПУСТИМЫЕ СТЕПЕНИ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КЛАССА ПОЖАРООПАСНОЙ ЗОНЫ

Изображение: 

2. Обеспечение надежности элементов,устройств,машин

2.1. Резисторы

2.1. Резисторы

Резисторы классифицируются по характеру изменения сопротивления (постоянные, переменные регулируемые, переменные подстроечные), по назначению (общего назначения, высокочастотные, высоковольтные и др.), по материалу резистивного элемента (проволочные, непроволочные).

Непроволочные резисторы в зависимости от материала токопроводящего слоя подразделяются на металлодиэлектрические, металлоокисные, углеродистые, лакопленочные, на проводящей пластмассе и др.

Новая система обозначений резисторов представлена в табл. 2. 1.

Таблица 2. 1 СИСТЕМА УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ РЕЗИСТОРОВ

2-11.jpg

В старой системе обозначений резисторов первый элемент означает: С — резистор постоянный, СП — резистор переменный, СТ — терморезистор, СН — варистор; второй элемент:

1 — углеродистые и бороуглеродистые, 2 — металлодиэлектрические и металлоокисные, 3 — композиционные пленочные, 4 — композиционные объемные, 5 — проволочные.

Применяются резисторы и с более старыми обозначениями, например, непроволочные постоянные ВС, УЛМ, МЛТ, проволочные ПЭ.

Номинальными параметрами резистора являются номинальная мощность рассеяния Рном, номинальное сопротивление R, допускаемое отклонение сопротивления, или допуск, температурный коэффициент сопротивления (ТКЕ), который показывает относительное обратимое изменение сопротивления при изменении температуры резистора на 1 С. Чем меньше ТКС, тем большей температурной стабильностью обладает резистор. Номинальную мощность резистора можно узнать по маркировке на корпусе или в зависимости от размеров по табл. 2. 2.

Таблица 2. 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ РЕЗИСТОРОВ ПО ИХ РАЗМЕРАМ

2-12.jpg

На корпус резистора наносится маркировка, если позволяют его размеры, которая содержит сокращенное обозначение, номинальную мощность, номинальное сопротивление, допуск.

Номинальное сопротивление обозначается цифрами с указанием единицы измерения:

Ом (R или Е по-старому или без буквы) — омы; кОм (К) — килоомы, МОм (М) — мегаомы, ГОм (G) — гигаомы, ТОм (Т) — тераомы. Например,

220 Ом 680 кОм 3, 3 МОм 4, 7 ГОм 1 ТОм или 220 680к 3М3 4G7 1Т,

где буква между цифрами определяет положение запятой.

Коды допускаемых отклонений сопротивления показаны в табл. 2. 3.

Таблица 2. 3 КОДЫ ДОПУСКАЕМЫХ ОТКЛОНЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЙ РЕЗИСТОРОВ

2-13.jpg

Примеры маркировки резисторов показаны на рис. 2. 1.

Для иностранных резисторов цвет пояска означает цифру:

черный — 0, коричневый — 1, красный — 2, оранжевый — 3, желтый — 4, зеленый — 5, синий — 6, фиолетовый — 7, серый — 8, белый — 9.

Число, соответствующее величине сопротивления резистора в Омах, составляется из цифр, соответствующих цвету поясков, начиная с первого (1), причем цвет третьего пояска (3) определяет число нулей, которые нужно приписать к двум первым цифрам, чтобы получить величину сопротивления. Четвертый поясок (4) обозначает класс точности резистора: золотой поясок — ±5%, серебряный — ±10%, отсутствие пояска - ±20%.

На схемах постоянные резисторы имеют внутри символа обозначения знак, указывающий номинальную мощность рассеяния резистора (рис. 2. 1, б). Рядом с условным обозначением резистора указывается величина его номинального сопротивления и знак R с цифрой или числом, указывающим порядковый номер резистора на схеме.

2-14.jpg

Рис. 2. 1. Маркировка резисторов и обозначение их мощности на схемах:

а) пример маркировки отечественного резистора. Расшифровка: тип МЛТ, мощность рассеяния 2 Вт, 2, 2 кОм, отклонение величины сопротивления 5%;

6) пример маркировки иностранного резистора: 1-4 — номера поясков. В данном случае цвета поясков: 1 — коричневый, 2 — черный, 3 — черный, 4 — серебряный. Расшифровка: 100 Ом, класс точности ±10%;

в) обозначение мощности рассеяния резисторов на схемах.

Величины номинальных сопротивлений от 1 до 99 Ом указываются числом без единицы измерения, а если число содержит дробь, то с указанием единицы измерения, например, 56, 5, 6 О. м. Величины сопротивлений от 1 до 999 кОм обозначаются числом с буквой к — 5, 6к, 56к.

Величины сопротивлений в мегаомах на схемах указывают числом без единицы измерения, причем в целом числе при этом присутствуют запятая и нуль — 56, 0.

Данные некоторых резисторов приведены в табл. 2Д

Полупроводниковые нелинейные резисторы, в отличие от рассмотренных линейных резисторов, обладают способностью изменять свое сопротивление под действием управляющих факторов: температуры, напряжения, магнитного поля и др.

Терморезисторы, или термисторы, имеют резко выраженную зависимость электрического сопротивления от температуры. Терморезисторы могут быть как с отрицательным, так и с положительным коэффициентом сопротивления — позисторы.

Таблица 2. 4 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ РЕЗИСТОРОВ

2-15.jpg

Наряду с параметрами, сходными с параметрами линейных резисторов, терморезисторы имеют свои параметры.

Коэффициент температурной чувствительности В определяет характер температурной зависимости данного вида терморезистора.

Постоянная времени характеризует тепловую инерционность. Она равна времени, в течение которого температура

терморезистора изменяется на 63% при перенесении его из воздушной среды с температурой 0 °С в воздушную среду с температурой 100 °С.

Варисторы обладают резко выраженной зависимостью электрического сопротивления от приложенного к ним напряжения.

Данные некоторых нелинейных резисторов показаны в табл. 2. 5.

Таблица 2. 5 НЕЛИНЕЙНЫЕ РЕЗИСТОРЫ

2-16.jpg

Отказы резисторов происходят в основном из-за обрывов в токопроводящей цепи, из-за нарушений контактов и от перегрева, приводящего к перегоранию проводящего слоя. Вследствие перегорания проводящего материала происходят внезапные отказы, а вследствие дрейфа сопротивления резистора — постепенные отказы.

Часть отказов резисторов зависит от состояния других деталей в аппаратуре и их отказов, значительное число отказов происходит из-за их неправильного применения.

При выборе резистора нужно учитывать как его параметры, так и условия среды, где он будет работать — температуру, влажность, вибрации и т. д. Следует также учитывать, что у резисторов существует максимальная частота приложенного напряжения, при которой их сопротивление начинает меняться, и допускаемое напряжение.

При определении состояния работающих резисторов или новых для замены вышедших из строя необходима их проверка.

Постоянные резисторы проверяют внешним осмотром на отсутствие механических повреждений и соответствие параметров, указанных на корпусе, принципиальной электрической схеме. Сопротивление резисторов измеряется омметром. При осмотре резистора проверяют целость корпуса, его покрытия, прочность выводов. Целость выводов проверяют измерением сопротивления резистора при их покачивании.

Переменные резисторы после внешнего осмотра проверяют на плавность изменения сопротивления путем его измерения при вращении оси, на соответствие закона изменения сопротивления резистора его типу, сопротивление резистора при крайних положениях оси. При измерении сопротивления резистора при вращении его оси часто наблюдаются скачки сопротивления, что говорит о неисправности резистора и о необходимости его замены.

Для замены необходим соответствующий подбор резистора. Параметры резистора должны соответствовать условиям его применения по нагрузке и внешней среде, фактическая мощность, рассеиваемая на резисторе, и его температура должны быть ниже предельных значений по техническим условиям на резистор.

По величине отклонения сопротивления резистора от номинального резисторы выбирают с учетом особенностей цепей, где они работают. Если большое отклонение сопротивления мало влияет на работу устройства, то можно применять резисторы с отклонением 20%. Такими резисторами могут быть резисторы в цепях управляющих сеток ламп, в цепи коллекторов транзисторов.

Если от величины сопротивления резистора зависит режим работы цепи, то следует применять резисторы с допуском 5 или 10%. К ним относятся резисторы в цепях эмиттера и базы

транзистора.

В цепях, где требуется постоянство сопротивления, применяются резисторы с допуском не более 2%.

Работа резистора в схеме проявляется его нагревом. Относительно сильный нагрев (до 300 С) для резистора не опасен, выделяющееся тепло может отрицательно повлиять на соседние детали. В таких случаях для уменьшения нагрева резистора его нужно заменить на другой, большей мощности, но с теми же другими параметрами.

Рис. 2.1. Маркировка резисторов и обозначение их мощности на схемах

Изображение: 

Таблица 2.1 СИСТЕМА УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ РЕЗИСТОРОВ

Изображение: 

Таблица 2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ РЕЗИСТОРОВ ПО ИХ РАЗМЕРАМ

Изображение: 

Таблица 2.3 КОДЫ ДОПУСКАЕМЫХ ОТКЛОНЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЙ РЕЗИСТОРОВ

Изображение: 

Таблица 2.4 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ РЕЗИСТОРОВ

Изображение: 

Таблица 2.5 НЕЛИНЕЙНЫЕ РЕЗИСТОРЫ

Изображение: 

2.2. Конденсаторы

2.2. Конденсаторы

В основу классификации конденсаторов положено деление их на группы по виду применяемого диэлектрика и по конструктивным особенностям.

Сокращенное обозначение конденсатора состоит из букв и цифр. Первый элемент обозначения — буква или сочетание букв — обозначает подкласс конденсатора: К — постоянной емкости, КТ — подстроечные, КП — переменной емкости. Второй элемент означает группу конденсаторов в зависимости от вида диэлектрика (табл. 2. 6). Третий элемент пишется через дефис и соответствует порядковому номеру разработки. В состав второго и третьего элементов могут входить буквы.

Таблица 2. 6 УСЛОВНОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ НЕКОТОРЫХ КОНДЕНСАТОРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МАТЕРИАЛА ДИЭЛЕКТРИКА

2-21.jpg

Для старых типов конденсаторов в основу условных обозначений брались конструктивные, технологические и другие признаки: КД — конденсаторы дисковые, ФТ — фторопластовые теплостойкие, КТП — конденсаторы трубчатые проходные.

Маркировка конденсатора содержит, если позволяют размеры корпуса, его тип, номинальное напряжение, емкость, допуск, группу ТКЕ, а если размеры не позволяют, то применяется цветовая маркировка (табл. 2. 7).

Таблица 2.7 ЦВЕТОВЫЕ КОДЫ ДЛЯ МАРКИРОВКИ КОНДЕНСАТОРОВ (В ВИДЕ ТОЧЕК ИЛИ ПОЛОС)

2-22.jpg

Полное обозначение номинальных емкостей состоит из чисел величины емкости и единицы измерения (пф — пикофарада, мкФ — микрофарада, Ф — Фарада).

Кодированное обозначение номинальных емкостей содержит две или три цифры и букву. Буква из русского или латинского алфавита обозначает название доли фарады или целой фарады: П (р) — пикофарада = 10^-12 Ф, Н (п) — нанофарада = 10^-9 Ф, М (ц) — микрофарада = 10^-6 Ф, Ф (F) — фарада. Например, емкость 2,2 пф обозначается 2П2 (2р2), 1500 нФ — 1Н5 (1n5); 1 мкФ - М1 (ц1), 10 мкФ - 10М (10ц), 1 Ф - 1Ф0 (1F0).

Допускаемые отклонения емкости обозначаются цифрами или кодом (табл. 2.8).

Т а б л и ц а 2.8 ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА ОТ НОМИНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ

2-23.jpg

Параметрами конденсаторов являются номинальная емкость, номинальное напряжение. Тангенс угла потерь характеризует активные потери энергии в конденсаторе. Величина, обратная тангенсу угла потерь, называется добротностью конденсатора.

Сопротивление изоляции и ток утечки характеризуют качество диэлектрика. Наиболее высокое сопротивление изоляции имеют фторопластовые, полистирольные и полипропиленовые конденсаторы, несколько ниже оно у керамических и поликарбонатных.

Для оксидно-электролитических конденсаторов задается ток утечки, значение которого пропорционально емкости и напряжению. Наименьший ток утечки имеют танталовые конденсаторы (от единиц до десятков микроампер), а у алюминиевых конденсаторов он на один-два порядка больше.

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) определяет относительное изменение емкости при изменении температуры конденсатора на 1 С.

Данные некоторых конденсаторов приведены в табл. 2.9.

Большинство отказов конденсаторов происходит из-за пробоя и перекрытия, бывают отказы из-за механических повреждений, уменьшения емкости и сопротивления изоляции.

Выход из строя диэлектрика конденсатора может происходить за счет пробоя в объеме диэлектрика и разряда по его поверхности. Пробой происходит, когда напряженность электрического поля превышает определенное значение для данного диэлектрика — пробивную напряженность, характеризующую электрическую прочность диэлектрика. Для твердых диэлектриков характерны две формы пробоя - электрический и тепловой.

Таблица 2. 9 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ КОНДЕНСАТОРОВ

2-24.jpg

* Для ряда промежуточных емкостей.

Окончание табл. 2. 9

2-25.jpg

В основе электрического пробоя находится ударная ионизация электронами материала диэлектрика, в результате чего

увеличивается количество носителей заряда. Происходит пробои, который может сжечь диэлектрик или прожечь в его объеме канал.

Электрический разряд по поверхности диэлектрика может быть в воздухе над ним или по самой поверхности диэлектрика с образованием дорожек.

Тепловой пробой происходит в результате нарушения теплового равновесия в диэлектрике, когда нагрев диэлектрика при электрической нагрузке превышает отвод тепла. Происходит уменьшение электрического сопротивления, и электрической прочности диэлектрика, что приводит к электрическому пробою. Повреждение имеет вид проводящего канала. Обычно пробой происходит в результате ряда факторов: электрической нагрузки, механической нагрузки, влажности, высокой внешней температуры. Пробой выражается в виде проводящего канала от одной до другой обкладки.

В процессе хранения и работы конденсатора могут происходить обратимые и необратимые изменения его параметров.

Вышедшие из строя конденсаторы иногда можно определить по внешнему виду, например, у электролитических конденсаторов может быть вздутие корпуса, у малогабаритных — следы сгорания. Проверяется также прочность крепления выводов. Тем же проверкам подвергаются и новые конденсаторы, предназначенные для замены. При этом проверяется соответствие их параметров, указанных на корпусе, электрической схеме. У конденсаторов переменной емкости проверяют плавность вращения ротора, отсутствие заеданий и люфтов.

Окончательные сведения о состоянии конденсатора может дать его электрическая проверка с помощью приборов, которая заключается в следующем:

проверка на короткое замыкание и пробой;

измерение сопротивления изоляции, у электролитических конденсаторов — тока утечки;

измерение емкости;

проверка целости выводов.

Проверка неэлектролитических конденсаторов заключается в следующем.

Конденсаторы на короткое замыкание проверяют омметром на максимальных пределах измерения, измеряя сопротивление между выводами и между выводами и корпусом, если корпус металлический. Если емкость конденсатора больше 1 мкф, и он исправен, то после присоединения омметра конденсатор заряжается и стрелка прибора отклоняется в сторону 0, причем отклонение зависит от емкости конденсатора, типа прибора и напряжения источника питания, потом стрелка медленно возвращается к положению около оо.

При наличии утечки омметр показывает малое, сопротивление — сотни и тысячи Ом, величина которого Зависит от емкости и типа конденсатора. При проверке исправных конденсаторов емкостью меньше 1 мкф стрелка прибора не отклоняется, потому что малы ток заряда конденсатора и время заряда. При пробое конденсатора его сопротивление около 0.

При проверке омметром нельзя установить пробой конденсатора, если он происходит при рабочем напряжении.

В таком случае можно проверить конденсатор мегаомметром при напряжении прибора, не превышающем рабочее напряжение конденсатора.

Конденсаторы переменной емкости проверяют на пробой при плавном повороте ротора.

Проверить конденсатор на пробой-можно на специальной испытательной установке, прикладывая между выводами и каждым выводом и корпусом повышенное напряжение, превышающее номинальное в 1.5...3 раза в течение 10...60 с, в зависимости от типа конденсатора.

Сопротивление изоляции конденсатора между выводами и каждым выводом и корпусом проверяют ламповым мегаомметром. При этом сопротивление изоляции бумажных конденсаторов сотни и тысячи мегом, остальных — десятки и сотни тысяч мегом.

Проверка электролитических конденсаторов заключается в наблюдении заряда конденсатора от источника питания тестера. При этом от конденсатора отпаивают детали, если он в схеме, и разряжают его, подготавливают прибор для измерения больших сопротивлений, гнездо общее прибора должно быть соединено с положительным выводом конденсатора, а гнездо сопротивлений — с корпусом конденсатора.

Если конденсатор исправен, то стрелка прибора быстро движется к нулю, а затем устанавливается около знака оо. Если конденсатор потерял емкость, то стрелка прибора почти не отклоняется, а если имеет значительную утечку, то стрелка отклоняется почти до нуля и устанавливается далеко от знака со.

Клиновые конденсаторы не имеют выводов и впаиваются в вырезы печатных плат. При этом в корпусе конденсатора могут образоваться трещины, нарушающие работу конденсатора или создающие помехи. Поэтому при проверке таких конденсаторов нужно обращать внимание на их целость

При выборе конденсатора для замены нужно ориентироваться на заменяемый конденсатор, если на его корпусе есть данные о его параметрах.

Если данных нет, то нужно пользоваться схемой этого или сходного устройства, а если ее нет, то приходится ставить конденсатор, похожий по внешнему виду. При этом нужно учитывать условия эксплуатации и руководствоваться следующим.

Номинальное напряжение конденсатора определяют с учетом постоянной и переменной составляющих напряжения в месте установки конденсатора. Сумма постоянной и амплитуды переменной составляющих не должна превышать номинального напряжения, а для электролитических конденсаторов амплитуда переменной составляющей не должна превышать величины постоянной составляющей. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов должно быть ниже номинального на 10... 20%, так как пробивное напряжение для них близко к номинальному.

В цепях с высокой стабильностью параметров, например, в колебательных контурах, применяют керамические и воздушные конденсаторы с высоким классом точности.

В цепях, к которым не предъявляются высокие требования по стабильности параметров, например, в фильтрах развязки, применяют бумажные конденсаторы.

В некоторых цепях существуют высокие требования к сопротивлению изоляции, например, к конденсаторам связи между соседними каскадами. В этом случае применяют слюдяные конденсаторы.

В цепях высокой частоты применяют конденсаторы с высокой предельной частотой.

Бумажные конденсаторы не применяют в цепях с частотой, превышающей единицы мегагерц.

В цепях высокой частоты применяют керамические и вакуумные конденсаторы.

Электролитические и бумажные конденсаторы применяют в цепях сглаживающих фильтров выпрямителей, фильтров развязки и блокировки. При этом требуются конденсаторы большой емкости.

В этих цепях применяются также сегнетоэлектрические конденсаторы.

В цепях при напряжении менее 10 В не рекомендуется применять конденсаторы с вкладными выводами, так как в них может нарушиться контакт с фольгой.

Герметизированные конденсаторы в металлическом корпусе имеют большую емкость на корпус. Если при монтаже ни один вывод конденсатора не соединяется с шасси устройства, то конденсатор необходимо изолировать от шасси на опорах толщиной 0.5...1 см.

Для малогабаритной аппаратуры необходимо выбирать малогабаритные конденсаторы..

Конденсаторы могут применяться в цепях постоянного и переменного напряжения. Для цепей постоянного тока применяются в основном электролитические конденсаторы, у которых с одного конца корпуса выходит один или несколько изолированных выводов. При монтаже конденсатора эти выводы присоединяются к положительному полюсу цепи с учетом соответствия напряжений участков цепи и выводов конденсатора, а корпус конденсатора присоединяется к металлическому корпусу устройства. Если у электролитического конденсатора другая конструкция, то полярность его выводов обозначается знаками <+» и «—». Следует учесть, что могут быть и неполярные электролитические конденсаторы.

Если полярный конденсатор включить в сеть переменного напряжения, то через его диэлектрик пойдет переменный ток, нагревая конденсатор, и он может выйти из строя. В крайнем случае, при отсутствии нужного конденсатора на переменное напряжение вместо него можно применить полярный конденсатор при условии, что его напряжение много больше напряжения сети. Например, полярный конденсатор с напряжением 250 В может работать в сети переменного напряжения 50 В при частоте 50 Гц. Внешними признаками выхода из строя бумажных и электролитических конденсаторов являются вздутие корпуса, отрыв торцевых изолирующих частей у выводов, отрыв выводов.

Керамические конденсаторы могут обугливаться или разрушаться. Признаки внутренних неисправностей могут быть выявлены только при измерениях, о чем говорилось выше.

При любой неисправности конденсатор должен быть заменен.

Таблица 2.6 УСЛОВНОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ НЕКОТОРЫХ КОНДЕНСАТОРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МАТЕРИАЛА ДИЭЛЕКТРИКА

Таблица 2.7 ЦВЕТОВЫЕ КОДЫ ДЛЯ МАРКИРОВКИ КОНДЕНСАТОРОВ (В ВИДЕ ТОЧЕК ИЛИ ПОЛОС)

Изображение: 

Таблица 2.8 ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА ОТ НОМИНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ

Изображение: 

Таблица 2.9 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ КОНДЕНСАТОРОВ (окончание)

Изображение: 

Таблица 2.9 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ КОНДЕНСАТОРОВ

Изображение: 

2.3. Катушки электрических аппаратов

2.3. Катушки электрических аппаратов

Катушкой называется обмотка изолированного провода, намотанная на каркас или без каркаса, имеющая выводы для присоединения. Каркас изготовляется из картона или пластмассы. Катушки служат для создания магнитного потока, который создает движущие силы для работы аппаратов или индуктивное сопротивление, когда катушка является дросселем.

Катушки можно разделить на два вида: токовые, содержащие небольшое количество витков провода площадью сечения, соответствующей силе проходящего тока, и катушки напряжения, содержащие большое количество витков провода небольшого сечения.

Катушки применяются в электромагнитах пускателей и реле, расцепителей автоматических выключателей, электрических тормозов, в электроизмерительных приборах, в пуско-регулирующих аппаратах люминесцентных ламп в качестве дросселей, в блоках питания аппаратуры автоматики и радиоэлектроники также в виде дросселей.

Изоляция катушки подвергается перенапряжениям — скачкам напряжения при разрыве цепи ее обмотки, зависящим от скорости размыкания цепи, числа витков ее обмотки, магнитной системы аппарата. Эти перенапряжения могут передаваться на другие реле, вызывая их ложное срабатывание.

Перенапряжения также могут передаваться из внешней цепи при включении катушек других аппаратов.

Электрическая прочность изоляции катушки проверяется согласно гл. 5.

Катушки одинаковых размеров могут изготовляться на разное напряжение — переменное 36, 110, 220, 380, 660 В и постоянное 6, 12, 24, 36, 48, 60, 110, 220, 440 В. Поэтому катушки новых аппаратов нужно проверять на соответствие напряжения, на которое они изготовлены, напряжению сети, что можно сделать по этикетке на общей изоляции обмотки катушки. То же делается и при замене вышедшей из строя катушки, при этом если на поверхности катушки нет этикетки, то можно измерить ее сопротивление и сравнить с такой же катушкой другого аппарата. При наладке нового аппарата или замене катушки перед ее укреплением на месте нужно проверить, не касаются ли подвижные детали электромагнита изоляции катушки, и если касаются, то нужно ее поставить так, чтобы не было касания, или отрегулировать ход подвижных деталей, и только после этого укреплять катушку.

Нужно проследить, чтобы не было воздушного зазора при касании якоря и сердечника электромагнита, так как при наличии воздушного зазора уменьшается индуктивное сопротивление обмотки, увеличивается ток, и катушка может перегреться и выйти из строя.

При присоединении катушки постоянного тока нужно соблюдать полярность, когда аппарат, например, поляризационное реле, реагирует на направление тока.

Перегрев катушки ведет к увеличению активного сопротивпения провода, уменьшению тока и силы, притягивающей сердечник электромагнита, что может вызвать ложное срабатывание реле, увеличение воздушного зазора между якорем

сердечником и еще больший перегрев катушки и сгорание изоляции ее обмотки. Поэтому нужно следить, чтобы катушки не нагревались от посторонних источников тепла, например, от резисторов, установленных рядом и особенно ниже катушки. Высокая температура катушки может быть обусловлена высокой температурой в помещении, где установлена аппаратура, высокой температурой в шкафу управления из-за выделения тепла аппаратами, перегревом аппарата, на котором установлена катушка. Перегрев катушки аппарата может быть также при его частом включении—отключении.

Высокая температура катушки также приводит к уменьшению сопротивления изоляции провода обмотки. При высокой температуре возможны обрывы провода при разном температурном расширении провода и каркаса катушки. Высокая температура ведет к ускорению процессов старения изоляции катушки.

Влага может проникать в катушку через общую изоляцию, изоляцию между слоями к проводу и способствовать уменьшению сопротивления изоляции провода. Это может вызвать замыкание между слоями намотки или между витками в слое. В результате замыкания может быть обрыв провода или шунтирование части витков, что будет способствовать перегреву катушки.

При низкой температуре влага может замерзать в катушке и способствовать выходу ее из строя.

Низкая температура также способствует уменьшению надежности катушки, так как при этом могут быть местные напряжения в проводах и изоляции в результате уменьшения объемов материалов при охлаждении.

На катушки влияют механические воздействия в виде вибрации и сотрясений, вызывая разрушающие механические напряжения в деталях катушки.

В результате воздействий на катушку, рассмотренных выше, в катушке могут быть нарушения цепи для тока из-за обрыва провода внутри катушки, обрывов выводов, окисления выводных зажимов, сгорание изоляции части витков или полное сгорание изоляции обмотки. В последнем случае говорят, что катушка сгорела.

Заменять катушку нужно при обрыве провода внутри катушки или замыкании витков с различными последствиями.

При проверке катушки после отказа полное сгорание ее изоляции видно сразу, так как обычно сгорает наружная изоляция катушки. Если наружная изоляция не сгорела, но катушка не работает, то, отогнув наружную изоляцию, можно увидеть сгоревшую изоляцию провода Проверку провода катушки на обрыв можно производить с помощью индикатора напряжения, омметра или мегаомметра.

При проверке катушки с помощью индикатора напряжения при исправной обмотке и наличии напряжения на одном выводе катушки оно должно быть и на другом выводе. Этот последний вывод должен быть отсоединен от сети для устранения ошибок при измерении.

Омметр, присоединенный к выводам катушки, при исправной катушке покажет ее сопротивление согласно паспорта, а при наличии замыкания витков покажет меньшее сопротивление, но если замыкание витков происходит только под действием напряжения, то омметр может и не показать изменение сопротивления.

Мегаомметр при исправной катушке покажет сопротивление ее обмотки при измерении в килоомах немногим более 0, но меньше 1 кОм, и при измерении в мегаомах — 0, так как сопротивление катушки измеряется в омах.

2.4. Трансформаторы, применяемые в устройствах автоматики и электроники

2.4. Трансформаторы, применяемые в устройствах автоматики и электроники

Так как трансформаторы устройств автоматики и электроники отличаются от катушек только тем, что они изготовляются с сердечником, все сказанное в отношении катушек относится и к ним. Отличие только в том, что в трансформаторах две или более обмоток, которые выходят из строя не все сразу.

Нагрузкой трансформатора является ток во вторичной обмотке или обмотках, который может увеличиваться при перегрузке или при коротком замыкании в цепи данной обмотки.

Как показала практика, у обмоток трансформаторов, по которым протекает большой ток, могут греться места пайки выводов. Причина может быть в том, что сечение проводов обмотки или отходящих проводов от этой обмотки во внешнюю цепь меньше, чем этого требует ток нагрузки в данной цепи. Другой причиной может быть некачественная пайка выводов. Попытки перепайки могут быть не всегда успешны, так как для обмотки могут быть применены провода не из меди, а из сплавов, не поддающихся пайке в эксплуатационных условиях. В таком случае пайку можно заменить болтовым или винтовым соединением.

Если трансформатор требует замены, то новый трансформатор перед установкой должен проверяться внешним осмотром или с помощью приборов. Омметром можно проверить целость обмоток трансформатора, отсутствие замыканий между обмотками и каждой обмотки с корпусом.

Сопротивление изоляции между обмотками и между обмоткой и корпусом проверяется мегаомметром.

Бывает, что не обозначены выводы разных обмоток трансформатора. Тогда принадлежность выводов обмоток можно проверить с помощью омметра, если известна схема трансформатора, где указаны сопротивления обмоток. Присоединяя омметр поочередно к разным выводам и измеряя сопротивления, по их величине можно определить принадлежность выводов обмоток.

Наличие или отсутствие напряжения на обмотках и его величину можно определить с помощью вольтметра.

Когда напряжения обмоток трансформаторов электронных устройств не известны, их можно определить следующим образом. Обмотка накала ламп, как правило, имеет толстый провод. В этом случае нужно вынуть одну из ламп устройства и вставить концы накальной обмотки проверяемого трансформатора в накальные гнезда панели вынутой лампы. После этого, при наличии напряжения в цепи накала, измерив напряжения между выводами обмоток трансформатора, можно по величине напряжений определить принадлежность обмоток.

Можно применить этот метод и при наличии другого источника напряжения, если в трансформаторе известна обмотка, напряжение которой соответствует напряжению этого источника. Присоединив концы этой обмотки к источнику напряжения и замерив напряжения на других обмотках трансформатора, можно сделать вывод о назначении этих обмоток.

При выходе из строя трансформатора легче всего его заменить на такой же резервный. Если нет точно такого трансформатора, можно применить другой, если в нем есть обмотки с нужными величинами напряжений и не меньшей мощности. В случае, если другой трансформатор не подходит по месту крепления, место крепления в устройстве можно подогнать под новый трансформатор или трансформатор укрепить в другом месте данного устройства.

2.5. Электронные лампы

2.5. Электронные лампы

Несмотря на то, что электронные лампы стараются не применять в новых разработках электронной аппаратуры, их можно встретить в используемой в настоящее время аппаратуре. Лампы различаются числом электродов (от 3 до 9) и в

зависимости от этого называются: триод, тетрод, пентод, гексод, гептод, октод.и эннод. Двухэлектродная лампа — диод не имеет управляющих сеток и применяется для выпрямления переменного тока.

Приемно-усилительные лампы имеют обозначения, состоящие из четырех элементов. Первый элемент — напряжение накала катода лампы, округленное до целого числа вольт, второй — буква, показывающая тип лампы. Например, маломощные диоды имеют букву Д, двойные диоды — X, диоды для выпрямления переменного тока — Ц, триоды — С, двойные диоды — Н, тетроды — Э, выходные пентоды — П, маломощные пентоды — Ж. Третий элемент — номер разработки, четвертый — буква, показывающая конструктивное оформление: С — стеклянная лампа с баллоном диаметром более 22,5 мм, П — стеклянная миниатюрная («пальчиковая») с баллоном 19 и 22,5 мм, Р, А, Б, Г — сверхминиатюрные стеклянные лампы и т. д. Отсутствие буквы означает металлический баллон.

Параметры некоторых ламп, применяемых в электронной аппаратуре, приводятся в табл. 2.10.

Таблица 2.10 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП

2-51.jpg

Условные обозначения:

Rк— сопротивление в цепи катода ламп;

ВЧ — высокая частота;

НЧ — низкая частота

Крутизна характеристики показывает, на сколько изменяется анодный ток лампы при изменении напряжения управляющей сетки на 1 В.

Внутреннее сопротивление показывает, на сколько вольт надо изменить напряжение на аноде лампы, чтобы ее анодный ток изменился на 1 мА.

Электронные лампы считаются наименее надежными элементами аппаратуры. Внезапные отказы ламп обусловлены перегоранием нити накала, потерей вакуума, обрывами и замыканиями элементов.

Постепенные отказы обусловлены снижением эмиссионной способности катода, величины токов, выходной мощности, ростом сеточных токов.

Надежность ламп зависит от их качества, температуры катода при работе, тока эмиссии катода, напряжения на электродах, от мощностей, рассеиваемых на них, тока управляющей сетки, температуры баллона, микроклимата в месте установки, механических нагрузок. Различие в качестве ламп приводит к разбросу их параметров, что при равных условиях работы в схеме приводит к их различной надежности.

Перегрев катода происходит при повышенном напряжении накала. Это приводит к усилению протекания всех физико-химических процессов в лампе и выходу ее из строя. Понижение напряжения накала на несколько процентов ведет к повышению надежности ламп, при этом напряжение должно быть стабилизировано, чтобы не допустить дальнейшего его понижения.

Частой причиной выхода из строя ламп является снижение сопротивления изоляции и пробой ее у подогревателей катодов. Это происходит потому, что атомы вольфрама нити накала подогревателя диффундируют в его изоляцию, ухудшая ее свойства. Происходит пробой этой изоляции, короткое замыкание подогревателя на катод и перегорание подогревателя.

Процессы ухудшения изоляции подогревателя происходят более интенсивно при большой температуре подогревателя и увеличенном напряжении между катодом и подогревателем. Поэтому не следует допускать повышения напряжения накала подогревателя. При эксплуатации ламп нужно следить, чтобы между катодом и подогревателем не превышали допустимых пределов ток утечки и напряжение.

При больших напряжениях на аноде и экранной сетке возможны изменения траектории электронов, часть электронов попадает на детали лампы, образуя электрические заряды, которые искажают электрические поля и изменяют параметры ламп. Увеличивается энергия электронов, которые бомбардируют детали лампы, вызывают выделение газа и ухудшение вакуума, разогрев баллона и других деталей и, как следствие, ухудшение параметров лампы.

Температура баллона оказывает большое влияние на надежность ламп. При увеличении температуры увеличивается интенсивность газовыделения из стекла и его электролиза, который изменяет химический состав стекла и его коэффициент расширения, что может вызвать разгерметизацию в месте выводов. Снижение вакуума в лампе отрицательно влияет на работу катода. Так как стекло баллона почти не прозрачно для инфракрасного излучения, тепло при нагреве электродов лампы передается баллону. Оно отводится за счет конвекции, лучеиспускания и теплопроводности; Теплоотвод для ламп небольшой мощности обычно не предусматривается, и перегрев баллонов является обычным явлением.

При перегреве происходят механические разрушения ламп, видимые снаружи. Например, отваливаются колпачки выводов анодов ламп, окисляются штырьки выводов и ухудшаются контакты лампы со схемой.

Происходит нагрев ламповой панели и, если она не керамическая, через несколько лет подгорает и рассыпается, что ухудшает контакты штырьков в гнездах. Тогда нужно заменять панель на другую, желательно керамическую, хотя и в ней не исключено плохое касание штырьков, их нагрев и ухудшение контакта.

Для понижения температуры баллона лампы можно ставить на нее вплотную к баллону медные или латунные экраны, которые улучшают теплоотвод, принимая тепло на себя и отводя его. Если они мало эффективны, то можно применять радиаторы с хорошим теплоотводом.

Тепловой режим лампы определяют мощности, рассеиваемые на электродах, и температура среды в месте установки лампы. Поэтому при других нормальных условиях нагрузка на лампу и температура среды определяют срок ее службы.

Длительные вибрации и сотрясения приводят также к выходу из строя ламп.

При выходе из строя лампа заменяется на другую такую же, но может быть заменена и на лампу другого типа, если соответствуют ее схема и конструкция.

Отказы ламп можно определить по внешним признакам — нить накала лампы не светится, или нить накала светится, но лампа не греется, как обычно.

В первом случае, если нити накала других ламп светятся, причина может быть в том, что не подходит напряжение накала к подогревателю катода. Причина же этого явления заключается в окислении штырьков выводов электродов лампы или в окислении гнезд панели лампы. В таком случае штырьки можно почистить, например, надфилем, а гнезда — четырехгранным шилом.

Внутренней причиной несвечения нити накала лампы является перегорание подогревателя катода лампы. В таком случае лампу нужно менять.

Если нить накала лампы светится, но лампа не греется, как обычно, то значит, что через нее не проходит поток электронов, т. е. электрический ток. Причина может быть во внешней цепи, когда к лампе не подходят нужные напряжения. Это можно проверить измерением напряжений в схеме у штырьков лампы. При отсутствии напряжений или их уменьшении более чем на 20% причину нужно искать во внешней цепи.

Другой причиной, при наличии напряжений, может быть потеря эмиссии катодом лампы. В таком случае лампу нужно менять.

Белый налет внутри лампы, ее необычное свечение также говорят о выходе из строя лампы.

Таблица 2.10 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП

Изображение: 

2.6. Полупроводниковые приборы

2.6. Полупроводниковые приборы

2.6.1. Обозначения полупроводниковых приборов

2.6.1. Обозначения полупроводниковых приборов

В 1973 г. принята новая система обозначений на вновь разрабатываемые и модернизируемые приборы.

Первый элемент обозначения определяет исходный полупроводниковый материал, из которого изготовлен прибор. Для приборов устройств широкого применения обозначение исходного материала производится буквами: Г — германий или его соединения, К — кремний или его соединения, А — соединения галлия. Для приборов, используемых в устройствах специального назначения, обозначения производятся соответственно цифрами 1, 2, 3.

Второй элемент определяет подкласс прибора: транзисторы без полевых — Т, транзисторы полевые — П, диоды выпрямительные универсальные, импульсные — Д, выпрямительные столбы и блоки — Ц, диоды сверхвысокочастотные — А, варикапы — В, тиристоры диодные — Н, тиристоры триодные — У, стабилизаторы тока — К, стабилитроны — С.

Третий элемент в обозначении диодов, транзисторов и тиристоров определяет назначение прибора и обозначается цифрой.

Диоды выпрямительные малой мощности (прямой ток не более 0, 3 А) обозначаются 1, средней мощности — прямой ток от 0, 3 до 10 А — 2, диоды универсальные с рабочей частотой не более 1000 МГц — 4.

Транзисторы малой мощности (не более 0, 3 Вт) на частоту не более 3 МГц обозначаются 1, на частоту от 3 до 30 МГц — 2, на частоту более 30 МГц — 3. Транзисторы средней мощности (от 0, 3 до 1, 5 Вт) обозначаются соответственно цифрами 4, 5, 6, транзисторы большой мощности — 7, 8, 9.

Четвертый и пятый элементы означают номер разработки прибора и обозначаются цифрами от 01 до 99.

Для стабилитронов третий элемент обозначает индекс мощности, четвертый и пятый — номинальное напряжение стабилизации.

Шестой элемент в обозначении диодов и транзисторов определяет параметрическую группу приборов, а в обозначении стабилитронов — последовательность разработки и обозначается буквами от А до Я.

Примеры обозначения:

ГТ605А — транзистор для устройств широкого применения германиевый, средней мощности, номер разработки 05, группа А;

КД215А — диод выпрямительный для устройств широкого применения кремниевый, средней мощности, номер разработки 15, группа А.

Приборы, разработанные в период с 1964 до 1973 г. имеют сходную маркировку.

Приборы, разработанные до 1964 г., имеют маркировку, состоящую из двух или трех элементов.

Первый элемент: Д — диоды, П — плоскостные транзисторы, С — точечные транзисторы.

Второй элемент — цифра, указывающая тип прибора.

Диоды точечные германиевые — от 1 до 100, точечные кремниевые — от 101 до 200, плоскостные кремниевые — от 201 до 300, плоскостные германиевые — от 301 до 400, стабилитроны — от 801 до 900, варикапы — от 901 до 950, выпрямительные столбы — от 1001 до 1100.

Транзисторы: маломощные германиевые низкочастотные — от 1 до 100, маломощные кремниевые низкочастотные — от 101 до 200, мощные германиевые низкочастотные — от 201 до 300, мощные кремниевые низкочастотные — от 301 до 400.

Третий элемент — буква, указывающая разновидность прибора: П16А, П16Б.

По более ранней системе обозначений плоскостные германиевые диоды обозначаются Д7.

2.6.2. Полупроводниковые диоды

2.6.2. Полупроводниковые диоды

Полупроводниковым диодом называется прибор, основой конструкции которого является один р-n переход. Условное обозначение диода (прил. 1) сохранилось от первых электровакуумных диодов. В изображении черта означает катод, а треугольник анод. Чтобы это запомнить, достаточно представить, что катод испускает электроны, и они выходят из него расходящимся пучком, образуя треугольник. Если считать проводимость диода направленной от плюса к минусу, то она будет соответствовать стрелке, образованной вершиной треугольника.

Параметры некоторых выпрямительных диодов показаны в табл.2.11,

Таблица 2.11 ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

2-6-21.jpg

где Iпр ср — прямой средний ток: среднее за период значение тока через диод;

Uобр,и,п — обратное импульсное повторяющееся напряжение: наибольшее мгновенное значение обратного напряжения;

Uобр. макс — максимальное допустимое постоянное обратное напряжение;

Iобр, и — импульсный обратный ток: наибольшее мгновенное значение обратного тока, обусловленное импульсным обратным напряжением;

Iобр — постоянный обратный ток, обусловленный постоянным обратным напряжением;

Iобр, ср — средний обратный ток: среднее за период значение обратного тока.

Примеры маркировки диодов цветными метками приведены в табл. 2.12.

Таблица 2.12 МАРКИРОВКА ДИОДОВ ЦВЕТНЫМИ МЕТКАМИ

2-6-22.jpg

Универсальные и импульсные диоды — полупроводниковые диоды, имеющие малую длительность переходных процессов включения и выключения и предназначенные для применения в импульсных режимах работы.

Стабилитрон — полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения. Обратная ветвь вольт-амперной характеристики этого диода является почти прямой линией (рис. 2.2), поэтому при изменении тока, проходящего через прибор, напряжение на нем практически не меняется.

2-6-23.jpg

Рис. 2.2. Схемы применения полупроводниковых диодов:

а) выпрямление переменного тока с помощью выпрямительного диода. Rнагр — сопротивление нагрузки; 6) стабилизация напряжения с помощью стабилитрона. Uвх — входное напряжение, Uвых — выходное напряжение;

в), г) вольт-амперные характеристики. iпр, Unp, iобр.Uобр ~ прямые и обратные токи и напряжения, Uст — стабилизированное напряжение.

Параметры некоторых стабилитронов приведены в табл. 2.13, где Uст — напряжение стабилизации, Iст — ток стабилизации: значение постоянного тока, протекающего через стабилитрон в режиме стабилизации, Pст.макс — максимально допустимая мощность стабилизации.

Варикап — полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости его емкости от величины обратного напряжения. Он применяется как элемент с электрически управляемой емкостью: Основные параметры некоторых варикалов приведены в табл. 2.14, где Св — емкость варикапа, Qв добротность варикапа: отношение реактивного сопротивления варикапа на заданной частоте к сопротивлению потерь при заданной емкости или обратном напряжении.

Таблица 2.13 СТАБИЛИТРОНЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

2-6-24.jpg

Таблица 2.14 ВАРИКАПЫ

2-6-25.jpg

Рис. 2.2. Схемы применения полупроводниковых диодов:

Изображение: 

Таблица 2.11 ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Изображение: 

Таблица 2.12 МАРКИРОВКА ДИОДОВ ЦВЕТНЫМИ МЕТКАМИ

Изображение: 

Таблица 2.13 СТАБИЛИТРОНЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Изображение: 

Таблица 2.14 ВАРИКАПЫ

Изображение: 

2.6.3. Тиристоры

2.6.3. Тиристоры

Тиристором .называется полупроводниковый прибор на основе четырехслойной структуры р-n-р-n, имеющий три р-n перехода. Напряжения подводятся так, что крайние переходы работают в прямом направлении, а средний — в обратном направлении. Прибор обладает свойством диода.

Если у прибора сделаны выводы только от крайних областей структуры, то он называется диодным тиристором или динистором.

Триодный тиристор, или просто тиристор, включается импульсами тока управления, а выключается или подачей обратного напряжения или прерыванием тока с помощью другого аппарата.

Запираемый тиристор выключается с помощью импульсов тока управления

Симистор (симметричный тиристор) является эквивалентом встречно-параллельного соединения двух тиристоров и способен при открытом состояние пропускать ток в обоих направлениях. Включение происходит импульсами тока управления.

Оптронный тиристор включается с помощью светового сигнала.

Основные параметры некоторых тиристоров показаны в табл. 2.15,

Таблица 2.15 ТИРИСТОРЫ

2-6-31.jpg

где Iос.ср.макс-ток в открытом состоянии средний максимально допустимый;

Iос, д. макс — ток в открытом состоянии действующий максимально допустимый;

Iз,и-ток запираемый импульсный (для запираемых тиристоров);

Uзс, п — напряжение в закрытом состоянии повторяющееся — наибольшее мгновенное значение напряжения, прикладываемое к тиристору;

Uзс. МАКС — напряжение в закрытом состоянии максимально допустимое;

Uот — напряжение открывания динистора;

Uобр, п — напряжение обратное повторяющееся, наибольшее значение напряжения, прикладываемого к тиристору;

Uобр, макс — напряжение обратное допустимое, максимальное значение;

Iзс, п — ток в закрытом состоянии повторяющийся;

Iзс — постоянный ток в закрытом состоянии;

Iу,от — т управления отпирающий;

Iу, от, и ~ отпирающий импульсный ток управления;

Iу, з, и — ток управления запирающий импульсный;

tвкл — время включения;

tвыкл — время выключения.

Тиристоры применяются в преобразователях электрической энергии.

Таблица 2.15 ТИРИСТОРЫ

Изображение: 

2.6.4. Транзисторы

2.6.4. Транзисторы

Транзисторами называются полупроводниковые приборы на основе кристалла с двумя р-n переходами и служащие для усиления электрических сигналов. В структуре транзистора возможно количество переходов, отличное от двух. Транзисторы с двумя р-п переходами называются биполярными, так как их работа основана на использовании зарядов обоих знаков.

Полевой транзистор — полупроводниковый прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей, протекающим через проводящий канал, и управляемый электрическим полем. В полевом транзисторе используются заряды одного знака.

В кристалле полупроводника транзистора созданы три области электропроводности с порядком чередования р-n-р или n-р-n.

Средняя область кристалла транзистора называется базой, крайние области — эмиттером и коллектором. Переходы

между базой и эмиттером и базой и коллектором называются соответственно эмиттерным и коллекторным.

Для обозначения величин, относящихся к базе, эмиттеру и коллектору, применяют буквы б, э, к.

На изображении транзистора стрелка указывает условное направление тока в эмиттере от плюса к минусу.

В зависимости от напряжений на переходах транзистора он может работать в трех режимах.

Активный режим Получается при напряжениях прямом на эмиттерном и обратном на коллекторном переходах.

Режим отсечки или запирания — напряжения на обоих переходах обратные.

Режим насыщения — напряжения на обоих переходах прямые.

Основным является активный режим.

В схеме с транзистором образуются две цепи — входная и выходная. Во входную цепь включается управляющий сигнал, который должен быть усилен, а в выходную — нагрузка, на которой выделяется усиленный сигнал.

Предельно допустимые параметры при работе транзистора:

I к. макс — постоянный ток коллектора;

Pк, макс — постоянная рассеиваемая мощность коллектора;

Uкэ — постоянное напряжение коллектор—эмиттер;

Uкэ, R — то же при определенном сопротивлении в цепи база—эмиттер,

Uкб, макс — постоянное напряжение коллектор—база;

Uэб, макс — постоянное напряжение эмиттер—база;

h21э — коэффициент передачи тока в режиме большого сигнала в схеме с общим эмиттером;

h21э — коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме с общим эмиттером. Коэффициент передачи означает отношение величины сигнала на выходе к величине сигнала на входе, он называется также коэффициентом усиления. .

Из частотных параметров отметим:

fh21 — предельная частота коэффициента передачи тока:

частота, на которой модуль коэффициента передачи тока h21э. уменьшается на 3 дБ;

fгр — граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером: частота, на которой h21э равен 1.

Статические параметры транзистора — параметры, определяемые при постоянном напряжении на всех его электродах.

Параметры некоторых биполярных транзисторов приведены в табл. 2.16.

Таблица 2. 16 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

2-6-41.jpg

Схемы включения транзисторов разделяются в зависимости от того, какой электрод транзистора является общим относительно входного и выходного переменных напряжений. В соответствии с этим схемы называются схемами с общим эмиттером — ОЭ, общей базой — ОБ, общим коллектором — ОК Схема ОЭ является более распространенной, так как дает наибольшее усиление по мощности. Данные схемы включения транзисторов приведены на рис. 2. 3.

2-6-42.jpg

Рис. 2. 3. Схемы включения транзисторов

а.) с общим эмиттером; б) с общей базой; в) с общим коллектором. ИС — источник сигнала, подаваемого на вход транзистора, Uвх, Uвых — входное и выходное напряжения сигнала, Uбэ, Uбк, Uкэ — напряжения между базой и эмиттером, базой коллектором, коллектором и эмиттером, iб,iэ,iк- токи базы, эмиттера и коллектора, E1, Е2 — источники питания, С1, С2, — конденсаторы большой емкости, сопротивление которых для переменного сигнала является малым и через которые коллектор по переменному току замкнут, являясь в схеме общим.

Рис. 2.3. Схемы включения транзисторов

Изображение: 

Таблица 2.16 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

Изображение: 

2.6.5. Оптоэлектронные приборы

2.6.5. Оптоэлектронные приборы

Оптоэлектронный полупроводниковый прибор — полупроводниковый прибор, действие которого основано на использовании явлений излучения, передачи или поглощения в видимой, инфракрасной или ультрафиолетовой областях спектра.

Светоизлучающий диод — полупроводниковый прибор с одним переходом, в котором происходит преобразование электрической энергии в энергию светового излучения. Прибор предназначен для использования в устройствах визуального представления информации. Основные параметры светоизлучающих диодов приведены в табл. 2.17, где I. — сила света, мкд (милликандела), В — яркость, кд/м^2 (кандела на метр^2). Остальные параметры — как в обычных диодах.

Таблица 2.17 ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

2-6-51.jpg

Полупроводниковый знаковый индикатор — полупроводниковый прибор, который состоит из нескольких светоизлучающих диодов и предназначен для использования в устройствах визуального представления информации. Некоторые параметры индикаторов представлены в той же табл. 2.17.

Оптопара — оптоэлектронный полупроводниковый прибор, который состоит из излучающего и фотоприемного элементов, между которыми имеется оптическая связь, обеспечивающая электрическую изоляцию между входом и выходом.

Основные параметры оптопар и оптоэлектронных ключей представлены в табл. 2.18, где Iвх,опт — входной ток оптопары, Uвх-вых — напряжение между входом и выходом, Uвx, обр — обратное входное напряжение, Рпотр -- потребляемая мощность, Uвх — входное напряжение, Uпит — напряжение питания, Uвых — выходное остаточное напряжение, Rи — сопротивление изоляции между входом и выходом оптопары.

Таблица 2.18 ОПТОПАРЫ И ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ

2-6-52.jpg

Таблица 2.17 ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

Изображение: 

Таблица 2.18 ОПТОПАРЫ И ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ

Изображение: 

2.6.6. Отказы полупроводниковых приборов и их проверка

2.6.6. Отказы полупроводниковых приборов и их проверка

Отказы полупроводниковых приборов часто связаны с пробоем, когда прибор проводит ток в обратном направлении. В основе этого явления лежит пробой р-n перехода в монокристаллической структуре, составляющей основу прибора. Существует несколько разновидностей пробоя р-n перехода.

Тепловой пробой происходит в результате тепловой ионизации атомов полупроводника и местного перегрева структуры.

Лавинный пробой происходит в результате ударной ионизации атомов полупроводника неосновными носителями в области объемного заряда.

Зенеровский пробой происходит в результате перехода валентных электронов из валентной зоны в зону проводимости. При этом происходит разрушение кристаллической решетки в области объемного заряда электрическим полем.

Поверхностный пробой происходит в местах выхода р-n перехода на поверхность полупроводника. Он обусловлен увеличением напряженности поля объемного заряда в связи с искажением поля поверхностными зарядами, ухудшением свойств среды у поверхности полупроводника.

Практически действуют несколько видов пробоя одновременно.

Нарушение вентильных свойств приборов может также происходить при различных перенапряжениях, при перегрузках по току и вызванных ими тепловых перегрузках.

Для увеличения пропускаемого тока безопасного перегрева применяется охлаждение приборов. Охлаждение предусматривается для силовых диодов и тиристоров в энергетике и для мощных диодов, транзисторов и тиристоров в электронике. Охлаждение может быть воздушное, водяное и испарительное.

Воздушное охлаждение осуществляется путем присоединения к прибору теплостока, или радиатора. Радиаторы могут быть медными или алюминиевыми. Применяется в основном резьбовое соединение радиатора с прибором.

Большое значение имеет проблема контакта прибора с радиатором. При этом должно быть плотное затягивание резьбы, но без повреждения резьбы и поверхностей.

В случае применения алюминия для радиаторов проблема контакта заключается в том, что имеется большая электрохимическая разность потенциалов медь—алюминий — около 1, 8 В. Попадание влаги в место контакта вызывает коррозию алюминия, поэтому применяется гальваническое покрытие основания вентиля.

Водяное охлаждение осуществляется присоединением приборов к контуру с водой, например, через полую шину.

Испарительное охлаждение осуществляется присоединением прибора к контуру, где жидкость испаряется и потом конденсируется.

Ясно, что без охлаждения, если оно предусмотрено конструкцией, полупроводниковый прибор не может обеспечить необходимый режим работы и выйдет из строя.

Кроме указанных причин, отказы полупроводниковых приборов могут быть обусловлены обрывами и перегоранием выводов, наружным пробоем между выводами, растрескиванием кристаллов и другими причинами.

Иногда выход из строя прибора можно определить по внешнему виду, если он обгорел, разрушился, обгорели провода. Но не всегда признаки выражены явно, поэтому нужно пользоваться приборами. Рассмотрим проверку некоторых полупроводниковых приборов и других элементов аппаратуры с помощью измерительных приборов.

Диоды

С помощью омметра можно измерить прямое и обратное сопротивления постоянному току. Чем меньше прямое сопротивление и больше обратное сопротивление, тем лучше диод. Прямое сопротивление должно быть не больше примерно 200 Ом, а обратное не меньше 500 кОм. Следует иметь в виду, что если прямое сопротивление около 0, а обратное — около оо, то в первом случае имеется пробой, а во втором — обрыв выводов или нарушение структуры. Сопротивление диода переменному току меньше прямого сопротивления и зависит от положения рабочей точки.

Транзисторы

Как известно, транзистор состоит из двух переходов, каждый из которых обладает свойствами диода, поэтому проверить транзистор можно как диод. С помощью омметра можно проверить сопротивление между эмиттером и базой и коллектором и базой в прямом и обратном направлении.

Если транзистор исправен, то прямые сопротивления составляют величину порядка 30... 50 Ом, а обратные — 0, 5... 2 МОм.

Но недостаточно измерить только величины сопротивлений переходов, чтобы сделать вывод о работоспособности транзистора. Желательно измерить обратный ток коллектора, обратный ток эмиттера и ориентировочное значение коэффициента усиления по току. Есть специальные приборы для измерения этих параметров транзисторов, например, прибор ТЛ-4М.

Пригодность транзистора определяется сравнением полученных при измерении данных с данными, указанными в паспорте транзистора.

При измерениях параметров отдельного транзистора можно выявить обрывы электродов и замыкания в транзисторах,

но это же можно сделать и при измерениях в схемах с транзисторами. При этом нужно иметь в виду, что применяемый измерительный прибор должен обладать достаточно большим внутренним сопротивлением.

При измерениях можно сделать следующие выводы.

При обрыве цепи базы напряжения базы и эмиттера отсутствуют, напряжение коллектора повышено.

При обрыве цепи эмиттера напряжение коллектора повышено, напряжение базы почти нормальное, напряжение на эмиттере приблизительно равно напряжению базы.

При обрыве цепи коллектора напряжения на всех электродах транзистора уменьшаются.

При обрыве базы внутри транзистора напряжение базы близко к нормальному, напряжение эмиттера уменьшается, а напряжение коллектора повышается.

При замыкании эмиттера и коллектора внутри транзистора напряжение базы изменяется незначительно, напряжение эмиттера возрастает, напряжение коллектора падает.

Нужно учитывать, что транзистор может работать в режиме насыщения. Этот режим бывает тогда, когда сопротивление нагрузки в цепи коллектора велико и ток коллектора создает на нем падение напряжения, равное напряжению источника питания. В этом режиме потенциалы всех электродов транзистора одинаковы. Данный режим используется в импульсных устройствах, а для усилителей опасен.

Параметры и характеристики транзисторов зависят от температуры окружающей среды, стабильности нагрузки, условий теплоотвода. Все эти факторы изменяют температуру транзистора. При повышении температуры возможен выход транзистора из строя и неизбежное изменение параметров схемы. Большую температурную чувствительность транзистора можно объяснить следующим.

Электропроводность германия и кремния, из которых изготовляют транзисторы, зависит от температуры. При увеличении температуры нарушается электрическое равновесие, увеличивается эмиттерный и коллекторный ток, что увеличивает мощность, рассеиваемую на коллекторе, и температуру коллектора, вызывая увеличение обратного тока коллектора. При этом может быть равновесие или транзистор выйдет из строя. Это зависит от условий охлаждения, от окружающей температуры и величины сопротивления в цепи коллектора, ограничивающего нарастание коллекторного тока. Следует помнить, что при большом сопротивлении в цепи коллектора транзистор входит в режим насыщения и перестает быть усилителем.

Второй момент, увеличивающий чувствительность транзистора к температуре, состоит в том, что прямая проводимость участка эмиттер—база увеличивается с ростом температуры. Это явление вызывает увеличение тока эмиттера.

Иногда имеет место самопроизвольное изменение параметров транзисторов независимо от изменений окружающей среды.

Неисправность транзистора в схеме — явление редкое и может быть вызвано его перегревом при плохом теплоотводе или при пайке, или нарушением режимов работы схемы.

Перед заменой транзистора нужно детально его проверить, а при выходе из строя транзистора проверить другие детали, входящие в схему, от которых зависит его работа, так как выход их из строя может быть причиной выхода из строя транзистора.

Для замены нужно брать транзистор такого же типа или равноценный. Перед установкой его нужно проверить описанными методами. Расположение выводов нужно определять по прилагаемому паспорту или по справочнику.

Для пайки транзисторов желательно иметь низковольтный паяльник на 6 или 12 В, присоединяемый через понижающий трансформатор, мощностью около 40 Вт. Можно пользоваться и обычным паяльником, но нужно сначала его нагреть, а потом отключить и паять.

Выводы транзистора, если позволяет его конструкция, нужно оставлять не короче 15 мм, изгибать их не ближе 10 мм от корпуса, изгиб должен быть плавным.

Температура нагрева контактного слоя транзистора не должна превышать 75 С, поэтому для отвода тепла при пайке выводы у корпуса нужно держать плоскогубцами или пинцетом. Паяльник должен быть возможно дальше от транзистора, пайку нужно заканчивать быстрей. Жало паяльника должно быть зачищено и покрыто припоем, который должен быть легкоплавким.

Желательно применение пистолетных паяльников, которые включаются только во время пайки.

Интегральные микросхемы (ИМС)

Отказы ИМС могут быть связаны с физико-химическими процессами внутри полупроводника, с теми же процессами на поверхности полупроводника и обусловлены состоянием контактных соединений.

Первая группа отказов обусловлена структурными дефектами — дислокациями, микротрещинами — внутри полупроводника. Эти дефекты могут с течением времени развиваться под воздействием температурных и механических влияний и изменять характеристики микросхемы, приводя к отказам.

Вторая группа отказов связана с накоплением на поверхности полупроводника двуокиси кремния, а в объеме, близком к поверхности, зарядов, изменяющих состояние р-n переходов, и появление поверхностных каналов. В результате этого происходит увеличение токов утечки, отсутствие насыщения вольт-амперной характеристики перехода коллектор—база, омическое шунтирование эмиттера с коллектором, снижение обратного пробивного напряжения на коллекторе, уменьшение коэффициента усиления по току, омическое шунтирование эмиттера с базой, увеличение шумов.

В ИМС применяется металлизированная разводка между отдельными элементами с соединением алюминиевых контактных площадок с внешними выводами с помощью золотых проводников, привариваемых к контактным площадкам и наружным выводам. Отказы связаны с нарушением соединений этих проводников и металлической разводки из-за механических повреждений или малой толщины пленки алюминия. Нарушения соединений могут вызвать перегрев в этих местах, что ведет к коррозии или расплавлению металла.

Нарушение электрической цепи и появление отказов может произойти по причине образования диэлектрической пленки на границе раздела алюминия и кремния или образования гидрата окиси алюминия на металлизированной разводки, при попадании влаги внутрь корпуса ИМС.

Отказы могут быть также из-за нарушения контакта золотых проводников с контактными площадками микросхемы и внешними выводами корпуса.

Внешним проявлением ухудшений состояния ИМС является увеличение обратного тока коллекторного перехода за счет появления тока утечки.

Надежность ИМС можно повысить за счет улучшения технологии их производства.

Вышедшие из строя микросхемы, как правило, подлежат замене. Заменять ИМС нужно на такую же, но можно и на микросхему сходного типа, электрическая схема которой подходит для данного устройства. Если микросхемы впаяны в печатные платы, то при их замене нужно соблюдать следующие правила.

Паяльник должен быть небольшого размера, мощностью не более 40 Вт, с температурой нагрева жала не более 200 С, с насадкой. Насадка имеет два широких жала, которые прижимаются к рядам припаиваемых выводов микросхемы. Она навинчивается на резьбу на жале паяльника. Припой должен быть с низкой температурой плавления, количество его при пайке должно быть минимальным. Пайка должна производится несколько секунд при отключенном питании паяльника.

Нельзя производить необоснованный замен деталей в схеме, содержащей ИМС, так как это может вывести ее из строя.

2.7 Трансформаторы для электроснабжения

2.7. Трансформаторы для электроснабжения

2.7.1. Общие сведения

2.7.1. Общие сведения

В справочнике рассматривается электрооборудование напряжением до 1000 В, а трансформаторы для электроснабжения этого электрооборудования имеют на входе напряжение более 1000 В — в основном 6, 10 кВ. Но иметь представление о трансформаторах и их отказах начинающему электрику нужно, исходя из их важности в электроснабжении и влиянии на качество напряжения в сети, чтобы не искать причины плохого качества напряжения в самой сети при неисправностях трансформатора.

Большинство потребителей получает электроэнергию от трансформаторов, преобразующих электроэнергию высокого напряжения в энергию напряжения, применяемого потребителем — 380/220 В. В основном применяются трансформаторы трехфазные двухобмоточные с масляным охлаждением, в особых условиях могут применяться трансформаторы сухие и с кварцевым заполнением.

Условное обозначение типа трансформатора состоит из букв, означающих число фаз, вид охлаждения и цифр, показывающих мощность и напряжения высшее и низшее.

Число фаз трансформатора обозначается: О — однофазный, Т — трехфазный.

Обозначения вида охлаждения трансформаторов показаны в табл. 2.19.

Основные данные некоторых трансформаторов показаны в табл. 2. 20, где ТМ — трехфазный с масляным охлаждением, цифра через черточку означает номинальную мощность трансформатора в кВ*A, ВН — высшее напряжение, НН — низшее напряжение, XX — холостой ход, КЗ — короткое замыкание.

Напряжение короткого замыкания Uk — напряжение, которое надо приложить к его первичной обмотке при замкнутой накоротко вторичной, чтобы по обмоткам трансформатора протекал номинальный ток.

Таблица 2.19 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВИДА ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-7-11.jpg

Таблица 2.19 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВИДА ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Изображение: 

2.7.2. Группы соединений обмоток трансформаторов

2.7.2. Группы соединений обмоток трансформаторов

Первичные и вторичные обмотки трансформатора могут быть соединены по-разному. На рис. 2.4, а показано соединение обмоток звездой, которое применяется часто. На рис. 2.4, б показаны векторы напряжений первичной и вторичной обмоток, а на рис. 2.4, в — эти векторы, совмещенные со схемой циферблата часов. Минутная стрелка часов совпадает с направлением векторов первичной обмотки, а часовая — с направлением вектора вторичной обмотки той же фазы.

Группу соединений образуют несколько схем соединений обмоток трансформаторов, дающие одинаковый сдвиг по фазе векторов напряжений вторичных обмоток относительно векторов напряжений первичных обмоток. Вторичные напряжения одноименных фаз всех трансформаторов, имеющих одну и ту же группу соединений, совпадают по фазе.

Таблица 2.2 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-7-21.jpg

Векторы первичных и вторичных напряжений в зависимости от схемы соединения обмоток и их расположения на стержнях магнитопровода могут иметь сдвиги, кратные 30°, поэтому всего основных групп может быть: 360° : 30° = 12, или в часах 1,2... 12. Очевидно, группы 0 и 12 являются одной и той же группой.

Четные группы (2, 4, 6, 8, 10, 12) получаются, если обмотки высшего напряжения (ВН) и обмотки низшего напряжения (НН) соединены одинаково — в звезду или в треугольник.

Нечетные группы (1, 3, 5, 7, 9, 11) получаются, если одна обмотка соединена в звезду, а другая в треугольник.

В обозначении группы соединений слева от черточки расположены знаки или буквы, характеризующие схему соединения обмоток, а справа — цифры, указывающие сдвиг в часовом обозначении.

2-7-22.jpg

Рис. 2.4. Группа соединений обмоток трансформатора:

а) схема обмоток трансформатора; б) векторная диаграмма обмоток высшего и низшего напряжений; в) совмещение векторов высшего и низшего напряжений на схеме циферблата часов.

2-7-23.jpg

Рис. 2.4. Группа соединений обмоток трансформатора:

Изображение: 

Рис. 2.4. Знаки обозначений схемы соединений

Изображение: 

Таблица 2.2 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Изображение: 

2.7.3. Параллельная работа трансформаторов

2.7.3. Параллельная работа трансформаторов

Не всегда один трансформатор может справиться с нагрузкой от потребителей, поэтому обычно они работают параллельными группами. Но не каждый трансформатор может

работать в параллельной группе с другими трансформаторами. Для параллельной работы трансформаторов необходимо чтобы они удовлетворяли следующим условиям.

Равенство коэффициентов трансформации К=ВН/НН. где ВН — высшее напряжение, НН — низшее напряжение. При несоблюдении этого условия между вторичными обмотками трансформаторов будет циркулировать уравнительный ток. приводящий к перегреву трансформатора.

Равенство напряжений короткого замыкания %. В противном случае трансформаторы не будут загружаться пропорционально своим мощностям. При этом отношение мощностей параллельно работающих трансформаторов должно быть не больше 1 : 3, иначе для малых трансформаторов перегрузки могут оказаться недопустимыми.

Одинаковые группы соединений. При различных группах соединений параллельно работающих трансформаторов между векторами их вторичных напряжений будет сдвиг фаз, вызывающий уравнительные токи между обмотками трансформаторов. При разных группах соединений, при самом малом сдвиге фаз, равном 30°, уравнительный ток превышает номинальный ток трансформатора в 5 раз, при самом большом сдвиге 180° — в 20 раз.

2.7.4. Приемка и транспортировка трансформаторов

2.7.4. Приемка и транспортировка трансформаторов

Трансформатор принимается после изготовления службами контроля на заводе, а также при покупке его для замены вышедшего из строя трансформатора или для электроснабжения нового объекта. Но после этого надежность трансформатора может измениться в худшую сторону, так как он может перемещаться к месту хранения на заводе или на базе снабжения, и это перемещение и условия хранения могут ухудшить его состояние.

В новом трансформаторе прежде всего нужно обращать внимание на уровень масла. Оно-должно быть видно хотя бы в маслоуказателе, иначе есть сомнение в его наличии в трансформаторе, что, в свою очередь, говорит о течи в корпусе трансформатора. Нужно проверять отсутствие течи и при наличии масла в маслоуказателе.

Необходимо убедиться в отсутствие механических повреждений корпуса трансформатора, изоляторов и шпилек, в отсутствие трещин на изоляторах, в целостях резьбы на шпильках и т. д.

К трансформатору должна быть приложена вся необходимая документация, запасные части, что должно быть проверено по ведомости комплектации.

Погрузка и перевозка трансформатора должна производиться с предосторожностями, чтобы его не повредить. Для предотвращения ударов и перемещений при перевозке трансформатор привязывается.

Таблица 2. 21 НЕИСПРАВНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-7-41.jpg

* Обслуживание и ремонт трансформаторов производят электрики специализированных служб При ликвидации аварии им могут помогать электрики других служб при отсутствии напряжения в месте работы на токоведущих частях и вблизи них

Окончание табл. 2. 21

2-7-42.jpg

Таблица 2.21 НЕИСПРАВНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ (окончание)

Изображение: 

Таблица 2.21 НЕИСПРАВНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Изображение: 

2.8. Выпрямители

2.8. Выпрямители

Многие потребители энергии требуют для своей работы постоянного тока. К ним относятся аппаратура радиоэлектроники и автоматики, двигатели постоянного тока в промышленности и на транспорте, технологические процессы в промышленности, например, электролиз.

Преобразование переменного тока в постоянный осуществляется в выпрямителях с использованием полупроводниковых приборов.

Основными частями выпрямителя являются:

вентильная группа, преобразующая переменный ток в постоянный, трансформатор, преобразующий величину напряжения, получаемого из сети, в величину, нужную для приемника постоянного напряжения;

сглаживающий фильтр для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения.

Кроме того, выпрямитель может иметь устройства для стабилизации и регулирования выпрямленного напряжения.

По числу фаз первичной обмотки трансформатора выпрямители могут быть однофазными и трехфазными.

На рис. 2. 5 показаны распространенные схемы выпрямителей.

2-81.jpg

Рис. 2. 5. Схемы выпрямителей:

а) однофазная мостовая; б) трехфазная нулевая; в) трехфазная мостовая. i2,i2а,i2б,i2с — токи в обмотках трансформатора; iнагр — ток в нагрузке;

Rнагр — сопротивление.нагрузки; А — общий анод; К — общий катод.

Выпрямители с регулированием выпрямленного напряжения, или управляемые, могут работать по тем же схемам рис. 2.5, б, в, но с применением управляемых диодов и системы управления этими диодами.

Однофазная мостовая схема выпрямления (рис. 2.5, а) состоит из четырех диодов, включенных по схеме моста, причем

нагрузка присоединяется к общей точке катодов двух диодов и к общей точке анодов других двух диодов, составляя диагональ моста 1—2. Другая диагональ моста присоединяется к вторичной обмотке трансформатора. Направление тока в полупериод, когда знак «+» на верхнем конце обмотки трансформатора, показано на рисунке, при этом ток проводят диоды VD1 и VD3, а другие диоды находятся под обратным напряжением. В следующий полупериод ток проводят диоды VD2 и VD4. Ток в нагрузке всегда идет от точки 1 к точке 2, от зажима «+» выпрямителя к зажиму «—».

Трехфазная нулевая схема (рис. 2. 5, б) состоит из 3 вентилей, аноды которых присоединяются к выводам вторичной обмотки трансформатора, соединенной звездой, а катоды присоединяются общей точкой к нагрузке. Второй зажим нагрузки присоединяется к нулевой точке вторичной обмотки трансформатора. Ток через вентиль проходит в течение трети периода, а потом переходит на другой вентиль.

Пульсации выпрямленного напряжения в данной схеме меньше, чем в однофазной мостовой.

В трехфазной мостовой схеме выпрямления (рис. 2. 5, в) применяются шесть вентилей, образующих две группы: 3 вентиля с общим анодным выводом, а 3 — с общим катодным выводом. Нагрузка присоединяется к этим общим выводам. При активной нагрузке в любой момент времени ток проходит через два вентиля из разных групп. Пульсации выпрямленного напряжения в данной схеме меньше, чем в трехфазной нулевой.

В выпрямительных установках диоды вместе с охладителями входят в состав модулей, а модули входят в состав выпрямительного блока кассетного типа.

Применяется воздушное или жидкостное охлаждение диодов.

При воздушном охлаждении для приборов на токи 10... 25* А применяют охладители в виде пластин, а для более мощных приборов — специальные радиаторы.

Воздушное охлаждение бывает естественным и принудительным.

При естественном охлаждении из-за худших условий охлаждения по сравнению с принудительным охлаждением нагрузку приборов приходится снижать на 40%.

Принудительное охлаждение производится с помощью вентиляторов.

При жидкостном охлаждении в индивидуальных или групповых охладителях циркулирует вода, подаваемая насосами.

В тиристорных установках на токи 25, 50, 100 А применяется один шкаф для всех узлов установки, например, шкаф КТЭ. В его состав входят рама с автоматическими выключателями, кассеты системы регулирования, кассета системы защиты и сигнализации, блок питания, силовой тиристорный блок, измерительные приборы, устройства сигнализации.

Тиристорный агрегат AT на ток до 500 А состоит из шкафа вводного устройства и трансформатора, шкафа преобразователя, шкафа с автоматическим выключателем и реактором. Шкафы имеют приборы измерения напряжения и тока, приборы сигнализации.

На надежность выпрямительного устройства влияет качество монтажа. При монтаже надо обратить внимание на затягивание зажимов токоведущих частей, не допуская в то же время деформации металла в месте соединения. Как правило, агрегаты общепромышленных установок предназначены для работы в помещениях при температуре окружающего воздуха 1... 50 С, относительной влажности воздуха не более 85... 90% при+ 20 С или 50% при +40 С, отсутствии в помещении агрессивных газов и паров. Агрегаты монтируют на перекрытиях или полах с креплением болтами, причем отклонение от вертикали должно быть не более 5 угл град.

После монтажа агрегата производится наладка его блоков.

Сопротивление изоляции в силовых цепях измеряется мегаомметром на напряжение 2, 5 кВ и должно быть не менее 50 МОм, в цепях управления — мегаомметром на 0, 5 кВ и должно быть не ниже 0, 5 МОм.

Основным условием правильной работы агрегата является обеспечение строгой последовательности управляющих импульсов на электродах соответствующих тиристоров, что достигается фазировкой системы управления. Фазировка осуществляется с помощью осциллографа по инструкции.

При работе вентилей имеют место перенапряжения не только при аварийных режимах, но и при обычной работе. Это объясняется тем, что цепи с вентилями имеют реактивные элементы в виде дросселей и конденсаторов, в которых происходят колебания напряжения при переходе тока с вентиля на вентиль. Так как этот переход тока происходит непрерывно, то непрерывно происходят и колебания напряжения. Вследствие этого на вентилях могут быть перенапряжения, представляющие для них опасность. Перенапряжения могут происходить и при переключениях автоматами и контакторами.

Неисправности выпрямительных установок и методы их устранения приведены в инструкциях по эксплуатации. Некоторые неисправности установок приведены в табл.2. 22.

Таблица 2.22 НЕИСПРАВНОСТИ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

2-82.jpg

Рис. 2.5. Схемы выпрямителей:

Изображение: 

Таблица 2.22 НЕИСПРАВНОСТИ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изображение: 

2.9. Электрические аппараты

2.9. Электрические аппараты

Рубильники и переключатели

Рубильники и переключатели служат для замыкания и размыкания вручную электрических цепей переменного тока напряжением до 500 В и постоянного тока напряжением до 440 В. Они устанавливаются на панелях распределительных устройств, в шкафах и ящиках.

Технические данные рубильников и переключателей приведены в табл. 2. 23.

Первая цифра в обозначении аппарата соответствует числу полюсов, вторая соответствует его величине по току: 1 —

100 А, 2 — 250 А, 4 — 400 А, 6 — 600 А. В таблице показаны только аппараты на 100 А.

Рубильники Р и переключатели П изготовляются без дугогасительных камер и могут работать только в качестве разъединителей, т. е. размыкать обесточенные электрические цепи. Рубильники и переключатели прочих типов изготовляются с дугогасительными камерами и могут коммутировать электрические цепи под нагрузкой.

Таблица 2. 23 ДАННЫЕ О РУБИЛЬНИКАХ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯХ

2-91.jpg
Плавкие предохранители

Предохранители предназначены для защиты электрооборудования и сетей от токов короткого замыкания и недопустимых длительных перегрузок.

Данные плавких предохранителей массового применения показаны в табл. 2. 24. Данные предохранители имеют кварцевое заполнение корпуса в виде кварцевого песка, у предохранителей НПН стеклянный корпус круглого сечения, а у ПН2 — фарфоровый корпус прямоугольного сечения.

Таблица 2. 24 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

2-92.jpg

Автоматические выключатели (автоматы)

Автоматы предназначены для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки электрических линий и приемников энергии, для включений и отключений линий и приемников энергии.

Данные выключателей массового применения приведены в табл. 2.25.

Выключатель АК63 разработан с целью замены выключателя АП—50, имеющего малую коммутационную способность. Выключатель имеет расцепители максимального тока на 0, 63... 63 А, 500 В переменного и 220 В постоянного напряжения, его коммутационная способность в 2, 5 раза больше, чем у выключателя АП50.

В отличие от выключателей АП50 выключатели АК63 имеют открытые выводы, для закрывания которых могут поставляться крышки. Открытые выводы, не соприкасающиеся с корпусом выключателя, имеют лучший теплоотвод, а при нагреве выводов не происходит выгорания корпуса выключателя.

Автоматические выключатели АЕ2000 разрабатывались с целью замены всех других выключателей на ток до 100 А. Они имеют величины на 25, 63 и 100 А с расцепителями максимального тока на 0, 6 А и выше, тепловыми и комбинированными расцепителями.

Выключатели серии АЕ1000 предназначены для защиты участков сетей жилых и общественных зданий. Они являются

Таблица 2. 25 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

2-93.jpg

Примечание: выключатели без расцепителя обозначаются цифрой 7 (например, А3114/7).

Продолжение табл. 2. 25

2-94.jpg

Окончание табл. 2.25

t11.jpg

однополюсными с расцепителями тепловыми, электромагнитными или комбинированными на токи 6, 10 и 16 А.

Расцепитель любого автоматического выключателя представляет собой блок, встроенный в корпус выключателя и предназначенный для отключения выключателя под действием тока, большего того, на который он настроен.

Действие теплового расцепителя основано на изменении формы биметаллической пластинки при протекании по ней тока нагрузки выключателя, большего номинального тока этого выключателя. Пластинка действует на механизм выключения выключателя.

Электромагнитный расцепитель состоит из электромагнитов, по катушкам которых проходит ток выключателя. Электромагниты приводятся в действие только при токе аварийной перегрузки, например, заклинивания механизма, или токе короткого замыкания, и воздействуют на механизм отключения выключателя.

Комбинированный расцепитель содержит расцепители обоих видов.

Для выключателя данной величины может быть несколько расцепителей, имеющих свои разные номинальные токи, которые могут регулироваться. Уставка на ток мгновенного срабатывания, или ток отсечки, означает, что при данном токе срабатывает электромагнитный расцепитель данного выключателя.

Предельная коммутационная способность означает предельный ток, который может отключить выключатель.

Магнитные пускатели

Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором и другими приемниками энергии.

Включение магнитных пускателей может производиться вручную с помощью кнопочного поста и автоматически с помощью датчиков автоматики непосредственно или через промежуточные реле, с помощью блок-контактов других пускателей. Отключение пускателей производится вручную или при аварийных режимах с помощью реле тепловых или реле максимального тока, при отключении сблокированных с ними других пускателей, при действии устройств автоматики.

Данные некоторых пускателей приведены в табл. 2. 26. Пускатели типа ПМЕ и ПА в таблице только нереверсивные. У реверсивных пускателей данные те же, но они состоят из двух

пускателей, сблокированных механически и электрически против одновременного включения, а в обозначении типа реверсивных пускателей последняя цифра больше на два, например, ПМЕ—111 — нереверсивный, ПМЕ—113 — реверсивный.

Пускатели ПМЕ и ПА заменяются пускателями типов ПМЛ и ПАЕ — см. табл. 2. 27, 2. 28, 2. 29.

Таблица 2. 2 6 МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

2-95.jpg

Таблица 2. 27 ДАННЫЕ ПУСКАТЕЛЕЙ ПМЛ И ТЕПЛОВЫХ РЕЛЕ РТЛ

2-96.jpg

Таблица 2.28 СТРУКТУРА УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПУСКАТЕЛЕЙ СЕРИИ ПАЕ

2-97.jpg

Таблица 2.2 9 ДАННЫЕ СИЛОВОЙ ЦЕПИ МАГНИТНЫХ ПУСКАТЕЛЕЙ СЕРИИ ПАЕ

2-98.jpg

Тепловые реле

Данные тепловых реле приведены в табл. 2. 30.

Таблица 2. 30 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ТЕПЛОВЫХ РЕЛЕ

2-99.jpg

Окончание табл. 2 30

2-910.jpg

Тепловые реле могут поставляться в блоке с пускателями или отдельно.

Тепловые реле предназначены для защиты от перегрузок асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Так как они не защищают от коротких замыканий и сами нуждаются в такой защите, то на ответвлении к электродвигателю перед пускателем ставится автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем.

Чувствительным элементом у реле служит термобиметалл, по которому проходит ток. У реле на большие токи имеется нихромовый нагреватель для дополнительного нагрева биметалла.

Чувствительные элементы реле включаются в две фазы электродвигателя, контакты реле включаются в цепь катушки пускателя.

Реле максимального тока

Токовые реле, или реле максимального тока, применяются для защиты асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от внезапных перегрузок при заклинивании приводимого механизма, например, дозатора муки, ротора дробилки и т. д.

В качестве максимального реле применяются электромагнитные реле с последовательным присоединением обмоток в цепь двигателя.

Технические данные некоторых реле приведены в табл. 2. 31.

Таблица 2. 31 МАКСИМАЛЬНЫЕ РЕЛЕ

2-911.jpg
Выбор электрических аппаратов для замены вышедших из строя

На практике приходится заменять электрические аппараты любого вида. Замена требуется, когда аппарат вышел из строя полностью или когда ремонт на месте не возможен.

С течением времени меняется ток, проходящий через аппараты с изменением нагрузки от приемников энергии, заменой электродвигателей и т. д., что также влечет за собой замену аппаратов.

В таких случаях необходимы рекомендации по выбору аппаратов.

Прежде всего, степень защиты аппарата должна соответствовать условиям той среды, где он будет работать.

Номинальный ток аппарата должен быть не меньше расчетного тока нагрузки, напряжение аппарата должно соответствовать напряжению сети, где он будет применяться.

Аппараты должны быть устойчивы к току короткого замыкания, который может через них проходить, а те аппараты, которые должны отключать этот ток, должны быть устойчивы при его отключении.

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя должен быть не меньше расчетного тока цепи, т. е. Iв>Iр.

Плавкая вставка не должна перегорать при нормальных перегрузках на данном ответвлении, например, при пусковых токах двигателей.

Предохранители не желательно устанавливать на ответвлении к одному двигателю для защиты его от тока короткого замыкания, так как при перегорании одной вставки двигатель выйдет из строя при работе на двух фазах.

Ток вставки на ответвлении, где более одного двигателя,

Iв=( Iр + Iп)/2.5

где Iр — расчетный ток ответвления, Iп — пусковой ток наиболее мощного двигателя. При тяжелых условиях пуска в знаменателе вместо 2,5 нужно ставить 1,6...2.

Плавкие вставки, установленные последовательно в сети, должны работать селективно, т. е. должна перегорать вставка, установленная ближе к месту короткого замыкания, а не наоборот. Для этого практически нужно, чтобы ток вставки, расположенной ближе к месту короткого замыкания, был на одну-две ступени ниже по шкале номинальных токов вставок.

Для автоматических выключателей номинальный ток расцепителя должен быть не меньше расчетного тока цепи, т. е. Iн,расц>=Iр- Автоматический выключатель не должен отключать установку при нормальных перегрузках.

Ток уставки регулируемого теплового расцепителя должен быть равен 1,25 расчетного тока цепи, т. е. Iуст, тепл = 1.25Iр.

Ток уставки регулируемого электромагнитного расцепителя должен быть пропорционален току наибольшей кратковременной перегрузки:

Iуст.эл-магн=1.25Iпер

Автоматы для защиты асинхронных двигателей должны удовлетворять следующим условиям.

Для двигателей повторно-кратковременного режима при ПВ = 25% или длительного режима с легкими условиями пуска

/н, а >Iн.дв Для двигателей, работающих в напряженном повторно-кратковременном режиме и для двигателей с длительным режимом работы с тяжелыми условиями пуска Iн, а>1,5Iн дв, где Iн,а — номинальный ток автомата, Iн,дв — номинальный ток двигателя.

Ток уставки электромагнитного элемента должен соответствовать:

для двигателя с короткозамкнутым ротором

Iуст, эл-магн> (1.5...1,8)Iп, для двигателя с фазовым ротором

Iуст , эл-магн > (2,5...3)Iн,дв,

где Iп — пусковой ток двигателя.

Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать току короткого замыкания при замыкании в ближайшей точке за аппаратом. Все аппараты должны быть защищены от замыканий внутри них предохранителями или автоматами.

Реле тепловое выбирают так, чтобы максимальный ток продолжительного режима реле с данным тепловым элементом был не менее номинального тока защищаемого двигателя, ток уставки реле был равен номинальному току защищаемого двигателя, запас регулировки тока уставки на шкале реле должен быть небольшим, особенно в сторону увеличения, т. к. при большом запасе регулировки в сторону увеличения возможно загрубление защиты, когда реле не будет работать.

Монтаж и наладка электрических аппаратов

Аппараты, имеющиеся в наличии для замены вышедших из строя, часто не подходят по месту установки. Прежде всего может не подходить расположение мест крепления. Тогда приходится на месте установки аппарата делать новые отверстия для крепления, исходя из имеющихся средств. В металле отверстия могут быть сделаны пробиванием, сверлением ручной или электрической сверлильной машиной, газовой или электрической сваркой, в дереве — сверлением буравами, сверлильной машиной, в стенах или перегородках из каменных материалов — шлямбурами или сверлильными машинами с применением сверл с твердыми наконечниками. При этом для ввертывания винтов в отверстия забиваются деревянные пробки.

Может случиться, что новый аппарат по размерам не подходит в данном месте. Тогда его нужно укрепить в другом доступном месте, применив для присоединения другие провода или кабели. В случае необходимости для установки аппарата можно установить дополнительное основание, раму или каркас.

При установке аппарата в новом месте нужно обеспечить его доступность для осмотра и ремонта, доступность винта зануления (заземления), свободное открывание крышки корпуса.

Следует учесть, что предохранители типов НПН и ПН2 не являются взаимозаменяемыми по способу установки, поэтому при их взаимной замене нужно менять и устройства их фиксации — контактные стойки.

Защитные реле монтируют на вертикальной панели обычно под тем пускателем, на отключение которого они воздействуют. Если пускатель смонтирован в отдельном ящике, где предусмотрено место для реле теплового, то оно монтируется там же.

Реле тепловые типа РТН монтируют зажимами цепи управления вверх. Реле типа ТРП—25 монтируют зажимами цепи управления вниз, а остальные реле этого типа — зажимами цепи управления вверх. Между металлическим основанием и корпусом реле ТРП—25 ставят изолирующую прокладку.

Не гарантируется срабатывание реле в нужный момент, если:

рядом с реле (особенно под ним) размещен аппарат или прибор, выделяющий дополнительное тепло (резистор, реостат),

реле смонтировано в верхних, наиболее нагреваемых частях ящиков и шкафов,

реле и защищаемый двигатель установлены в местах, где значительная разница температур окружающей среды.

После монтажа аппаратов производят их наладку, в которую входят внешний осмотр, проверка работы аппаратов без напряжения, проверка схем управления, сигнализации и блокировки, измерение сопротивления изоляции, опробование работы аппаратов и схем под напряжением.

Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверяют:

завершение всех монтажных работ;

соответствие установленных аппаратов и приборов току нагрузки защищаемого электроприемника и условиям его работы;

соответствие напряжении обмоток реле и катушек аппаратов напряжению сети;

исправность тепловых элементов реле и соответствие их току защищаемого двигателя;

отсутствие вблизи реле теплового дополнительных источников нагрева;

отсутствие механических повреждений;

правильность установки аппаратов и надежность их крепления;

состояние всех контактов аппаратов, отсутствие пыли, грязи, ржавчины, особенно в местах прилегания якоря и сердечника магнитопровода;

целость заземляющей проводки от аппаратов до мест присоединения к общей сети заземления (зануления);

отсутствие прокладок, подвязок, ограничивающих ход подвижных деталей аппаратов при транспортировке;

отсутствие перекосов контактов и подвижных механических частей, их свободный ход;

наличие и исправность возвратных пружин подвижных систем;

наличие растворов и провалов у глазных контактов и блок-контактов (см. п. 2.9.9). Величины растворов и провалов должны соответствовать прикладываемой к аппарату инструкции.

У реверсивных пускателей проверяют работу механической блокировки против одновременного срабатывания двух контакторов.

Проверка аппаратов

Аппарат отсоединяется от электрической схемы и измеряется сопротивление изоляции его токоведущих частей. Если монтаж и наладку производит один и тот же электрик, то сопротивление изоляции можно измерять до присоединении аппарата к электрической- схеме.

Проверка аппаратов на механическую регулировку включает операции по проверке и устранению замеченных отклонений от нормы:

проверка плотности прилегания якоря к ярму;

проверка крепления демпферных витков;

при необходимости зачистка главных контактов и блок-контактов;

проверка отсутствия трения между контактами и дугогасительными камерами;

проверка крепления катушки;

проверка растворов и провалов главных контактов и при необходимости их регулировка, проверка одновременности замыкания главных контактов, проверка их нажатия.

При механической регулировке производится затяжка всех гаек, винтов, установка недостающих деталей.

Проверка электромагнитных элементов автоматов и токовых реле, тепловых элементов автоматов и тепловых реле производится при их нагрузке током на специальных стендах опытными специалистами. Этими же специалистами проверяются схемы управления, сигнализации и блокировки.

Влияние контактов и контактных соединений на работу электроаппаратов

Контакты определяют коммутационную способность аппарата, производящего коммутационные операции. Коммутационными операциями называются операции включения и отключения аппаратов. Операции имеют обозначение, например, О — отключение, В — включение.

Коммутационной способностью аппарата называется его способность произвести определенное число коммутационных операций при сохранении работоспособности. Например, для автомата коммутационными операциями являются О—ВО—ВО. Обычно рассматривается предельная коммутационная способность при верхнем пределе коммутируемого тока. Но аппарат может не коммутировать ток, по величине ниже некоторого предельного, и в этом случае существует интервал критических значений токов.

На коммутационную способность аппарата влияет и характер нагрузки коммутируемой цепи. В цепях, содержащих индуктивность и емкость, происходит накопление энергии на индуктивности и емкости, и при разрыве цепи контактами аппарата происходят перенапряжения, что выражается в повышенном искрообразовании от дуги. Поэтому в цепях с такой нагрузкой коммутационная способность контактов ниже.

Повторно-кратковременный режим работы электроприемника, управляемого данным аппаратом, отрицательно влияет на контакты, так как происходит частое возникновение дуги при пусковом токе, что увеличивает износ контактов.

Приведем определения некоторых величин, относящихся к контактам.

Раствор контактов — кратчайшее расстояние между контактными поверхностями подвижного и неподвижного контактов в разомкнутом положении. Начальное нажатие контакта — нажатие пружин на контакт при разомкнутом положении контактов.

Конечное нажатие контакта — нажатие в момент окончания замыкания подвижного контакта с неподвижным.

Провал контакта — расстояние, на которое может сместиться место конечного касания подвижного контакта с неподвижным из положения полного замыкания, если будет удален жестко закрепленный контакт (подвижный или неподвижный). Значения вышеприведенных величин приведены в табл. 2. 32.

Таблица 2.32 ВЕЛИЧИНЫ РАСТВОРА И НАЖАТИЯ КОНТАКТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

2-912.jpg

Раствор контактов в аппарате делается таким, чтобы не было затяжной дуги при отключении. Для исключения повторного замыкания контактов после удара механизма об упор при отключении раствор контактов делают не менее 2 мм.

На прохождение тока через контакты оказывает влияние переходное сопротивление в месте касания контактов, обусловленное наличием пленок окислов на поверхности контактов.

Большое значение в предотвращении образования пленок окислов имеет нажатие на контакты, так как оно препятствует проникновению воздуха в места контакта, разрушает пленки, снижает переходное сопротивление контактов и уменьшает их нагрев.

При наладке аппарата проверяют плотность крепления неподвижных контактов, плотность прилегания к ним подвижных контактов во включенном положении. Определение силы конечного нажатия контактов пускателя ПМЕ-211 показано на рис. 2. 6, а. Предварительно для безопасности отключается напряжение с контактов силовой цепи, потом к подвижному контакту присоединяется динамометр, например, с помощью лески, и пускатель включается. Предварительно под подвижный контакт ложится полоска тонкой бумаги. Подвижный контакт оттягивается с помощью динамометра по линии, перпендикулярной плоскости касания контактов, пока полоска бумаги не будет свободно выниматься, и в этот момент динамометр покажет силу нажатия контактов.

2-913.jpg

Определение силы начального нажатия контактов показано на рис. 2. 6, б. Полоска бумаги подкладывается под пластинчатую пружину над контактом, пускатель не включается, и контакт так же оттягивается через динамометр, пока не вынется полоска бумаги, и в этот момент определяется сила начального нажатия контакта.

Недостаточное начальное нажатие приводит к оплавлению и привариванию контактов, а чрезмерное нажатие — к нечеткому срабатыванию контактора пускателя.

При длительном прохождении тока через контакты они нагреваются тем больше, чем больше переходное сопротивление, а медные контакты также окисляются, поэтому аппараты с медными контактами для длительной работы не применяются. С увеличением нагрева контактов переходное сопротивление в месте касания контактов увеличивается до размягчения материала контактов. При размягчении увеличиваются площадки касания контактов, и сопротивление уменьшается. При достижении контактной точкой температуры плавления происходит дальнейшее уменьшение переходного сопротивления, уменьшается количество выделяемой теплоты и место контакта охлаждается, увеличиваются силы сцепления материала контактов. Если эти силы больше, чем разъединяющие силы при отключении аппарата, то его нельзя отключить, что говорит о приваривании контактов. Их можно разъединить только после снятия напряжения с аппарата механическим воздействием.

На работу аппаратов влияют различные контактные соединения, которыми они присоединяются к сети, и соединения проводников в сети.

На рис. 2. 7 показаны разборные контактные соединения;

а-г — алюминиевых проводников с выводами аппаратов, д — соединения алюминиевых шин, е-з — медных проводников с выводами аппаратов.

Особенностью алюминия является то, что он образует на поверхности деталей пленку, которая тугоплавка и обладает большим сопротивлением для тока. Поэтому перед соединением алюминиевые проводники защищаются под слоем кварцевазелиновой пасты, которая затем обтирается и проводники сразу соединяются.

Другой особенностью алюминия является текучесть при зажатии гайкой в зажиме, поэтому для присоединения кольца из провода применяются специальные шайбы — звездочки 3 при сечении провода до 10 мм2, при большей площади сечения применяются алюминиевые наконечники и тарельчатые шайбы 6. При отсутствии таких шайб может быть применена вторая гайка — контргайка.

С учетом отрицательного влияния соединений медь—алюминий на состояние контакта выводы аппаратов делают лужеными, а если они не луженые, то соединения медь—алюминий не применяются в сырых помещениях, если аппараты не герметичны.

2-914.jpg

Рис. 2.7. Разборные контактные соединения:

а) -д) присоединения алюминиевых проводников: а), б), в) — присоединения к плоским выводам электрических аппаратов; а) присоединение провода, согнутого на конце в кольцо: 1 — винт, 2 — шайба пружинная, 3 — шайба-звездочка; б), в) 4 — болт, 5 — гайка, 6 — шайба тарельчатая, 7 — шайбы, 8 — наконечники; г) присоединение к штыревому выводу: 9 — шпилька; д) соединение алюминиевых шин; е), ж) присоединение медных проводников к плоским выводам аппаратов; е) присоединение провода, согнутого на конце в кольцо: 1— винт, 2 — шайба пружинная, 3 — шайба; ж) 4— болт, 5 — гайка, 6 шайба пружинная, 7 — шайба; я) гнездовой зажим.

Для присоединения конца медного провода в виде кольца или с наконечником применяется шайба и пружинная шайба, а при отсутствии пружинной шайбы применяется контргайка.

На рис. 2.8 показаны неразборные соединения пайкой — а, прессованием — б,г, сваркой — в, д.

2-915.jpg

Рис. 2. 8. Неразборные соединения:

о) паяные соединения медных проводов. Подготовка к панке: 1 — проводов, 2 — присоединения провода к выводу; 1, 2 — готовые соединения; б) оконцевание трубчатым наконечником прессованием; в) оконцевание литым наконечником сваркой: 1 — вверху — наконечник после прессования, внизу — он же, покрытый изолентой, 2 — то же литой наконечник; г) соединение проводов прессованием. 3 — гильза; д) соединение проводов сваркой: 4 — форма; б)-д): 5 — изолента.

На рис. 2.9 показано разъемное контактное соединение для трехфазной сети. Такие соединения применяют для присоединение кабелей передвижных машин и инструментов к источнику питания. При этом для безопасности нужно помнить, что часть соединения, содержащая гнезда, присоединяется к источнику питания, стержень 1 для заземления или зануления всегда длиннее других, чтобы при соединении разъема этот стержень входил в гнездо первым, подготавливая цепь заземления или зануления, а при рассоединении выходил последним, когда силовая цепь уже рассоединена. Для предотвращения рассоединения разъема или ослабления контактов должен быть специальный замок, предотвращающий рассоединение.

На таком же принципе устроены разъемы для однофазной сети с двумя рабочими контактами и одним зануляющим или заземляющим, или просто с двумя контактами, в том числе и обычные розетки с вилками.

Нужно постоянно следить за контактами аппаратов, разъемов и соединений, так как от их состояния зависит надежность работы электроустановок.

Неисправности электрических аппаратов

Основные неисправности электрических аппаратов приведены в табл. 2.33.

Таблица 2.33 ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

2-916.jpg

Продолжение табл. 2.33

2-917.jpg

Продолжение табл. 2.33

2-918.jpg

Продолжение табл. 2.33

2-919.jpg

Продолжение табл. 2.33

2-920.jpg

Окончание табл. 2.33

2-921.jpg

Примечание. Несимметрия питающего напряжения обычно выражается в понижении напряжения одной из фаз. Причиной часто является сгорание зажима или перегорание предохранителя в сети до того места, где эта несимметрия ощущается. Место повреждения можно найти, измеряя напряжения в фазах относительно земли, двигаясь по направлению к питающему трансформатору. Если неисправность на участке другой службы, то об этом сообщается электрикам этой службы.

2-922.jpg

Рис. 2.10. Отсутствие касания контактов пускателя:

а) наличие препятствия между контактами; 6) контакты отпаялись от мостика.

2-923.jpg

Рис. 2.11. Неплотное прилегание якоря электромагнита пускателя:

1 — воздушный зазор.

2-924.jpg

Рис. 2.12. Неисправности кнопочного поста управления типа ПКЕ—222—2У2 — заклинивание кнопки «Ход» во включенном положении и замыкание неподвижных контактов кнопки «Стоп» по пластмассовому корпусу: 1 — место замыкания

2-925.jpg

Рис. 2.13. Автомат не отключается и его нельзя подготовить к включению — препятствие ходу рукоятки автомата при отводе ее назад.

2-926.jpg

Рис. 2.14. Нож рубильника не входит в контактную стойку.

t12.jpg

Рис. 2.9. Принцип ycтройства разъемною контактного соединения.

1 — зануляющий (заземляющий) стержень с гнездом, 2 — силовые стержни с гнездами, 3 — изоляционные распорные диски, 4 —- замок, 5 — жили кабеля, б — корпус половины разъема.

Рис. 2.10. Отсутствие касания контактов пускателя:

Изображение: 

Рис. 2.11. Неплотное прилегание якоря электромагнита пускателя:

Изображение: 

Рис. 2.12. Неисправности кнопочного поста управления типа ПКЕ—222—2У2 — заклинивание кнопки «Ход» во включенном положении и замы

Изображение: 

Рис. 2.13. Автомат не отключается и его нельзя подготовить к включению — препятствие ходу рукоятки автомата при отводе ее назад.

Изображение: 

Рис. 2.14. Нож рубильника не входит в контактную стойку.

Изображение: 

Рис. 2.6. Контакты пускателя ПМЕ-211

Изображение: 

Рис. 2.7. Разборные контактные соединения

Изображение: 

Рис. 2.8. Неразборные соединения

Изображение: 

Рис. 2.9. Принцип ycтройства разъемною контактного соединения.

Изображение: 

Таблица 2.23 ДАННЫЕ О РУБИЛЬНИКАХ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯХ

Изображение: 

Таблица 2.24 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

Изображение: 

Таблица 2.25 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ (окончание)

Изображение: 

Таблица 2.25 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ (продолжение)

Изображение: 

Таблица 2.25 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Изображение: 

Таблица 2.26 МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

Изображение: 

Таблица 2.27 ДАННЫЕ ПУСКАТЕЛЕЙ ПМЛ И ТЕПЛОВЫХ РЕЛЕ РТЛ

Изображение: 

Таблица 2.28 СТРУКТУРА УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПУСКАТЕЛЕЙ СЕРИИ ПАЕ

Изображение: 

Таблица 2.29 ДАННЫЕ СИЛОВОЙ ЦЕПИ МАГНИТНЫХ ПУСКАТЕЛЕЙ СЕРИИ ПАЕ

Изображение: 

Таблица 2.30 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ТЕПЛОВЫХ РЕЛЕ (окончание)

Изображение: 

Таблица 2.30 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ТЕПЛОВЫХ РЕЛЕ

Изображение: 

Таблица 2.31 МАКСИМАЛЬНЫЕ РЕЛЕ

Изображение: 

Таблица 2.32 ВЕЛИЧИНЫ РАСТВОРА И НАЖАТИЯ КОНТАКТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Изображение: 

Таблица 2.33 ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ (окончание)

Изображение: 

Таблица 2.33 ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ (продолжение 1)

Изображение: 

Таблица 2.33 ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ (продолжение 2)

Изображение: 

Таблица 2.33 ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ (продолжение 3)

Изображение: 

Таблица 2.33 ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ (продолжение 4)

Изображение: 

Таблица 2.33 ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Изображение: 

2.10. Электрические машины

2.10. Электрические машины

2.10.1. Общие понятия

2.10.1. Общие понятия

Электрическая машина является электромеханическим преобразователем, в котором преобразуется механическая энергия в электрическую или электрическая энергия в механическую.

В зависимости от рода отдаваемого или потребляемого тока электрические машины разделяются на машины переменного и постоянного тока.

Машины переменного тока делятся на синхронные, асинхронные и коллекторные.

В синхронной машине поле возбуждения создается обмоткой, расположенной на роторе и питающейся постоянным током. Обмотка статора соединяется с сетью переменного тока. Обращенная схема, когда обмотка возбуждения расположена

на статоре, встречается редко. В синхронной машине обмотка, в которой индуцируется ЭДС и протекает ток нагрузки, называется обмоткой якоря, а часть машины с этой обмоткой называется якорем. Часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения, называется индуктором.

Синхронные машины применяются в качестве генераторов и двигателей.

В асинхронной машине поле создается в обмотке статора и взаимодействует с током, наводимым в обмотке ротора.

Среди асинхронных машин коллекторными являются однофазные двигатели малой мощности.

Асинхронные машины применяются в основном в качестве двигателей.

Машина постоянного тока по своему конструктивному выполнению сходна с обращенной синхронной машиной, у которой обмотка якоря расположена на роторе, а обмотка возбуждения — на статоре. Большинство машин постоянного тока коллекторные. Они могут работать в качестве генераторов или двигателей.

По мощности электрические машины можно разделить на следующие группы.

Машины большой мощности:

коллекторные машины мощностью более 200 кВт;

синхронные генераторы мощностью более 100 кВт;

синхронные двигатели мощностью более 200 кВт;

асинхронные двигатели мощностью более 100 кВт при напряжении более 1000 В.

Машины средней мощности:

коллекторные машины мощностью 1...200 кВт;

синхронные генераторы мощностью до 100 кВт, в том числе высокоскоростные мощностью до 200 кВт;

асинхронные двигатели мощностью 1...200 кВт;

асинхронные машины мощностью 1...400 кВт при напряжении до 1000 В, в том числе двигатели единых серий от 0,25 кВт.

К группе машин малой мощности относятся следующие электрические машины, не входящие в первые две группы:

двигатели постоянного тока коллекторные и универсальные;

асинхронные двигатели, синхронные двигатели и др.

2.10.2. Асинхронные машины

2.10.2. Асинхронные машины

Схема асинхронной машины показана на рис. 2. 15. В схеме асинхронной машины и ее принципе действия есть сходство с трансформатором. Отличие заключается в том, что вторич ная обмотка размещается на вращающемся роторе и не связана с внешней сетью. На схеме рис. 2. 15, а эта обмотка состоит из стержней, замкнутых накоротко, что соответствует двигателю с короткозамкнутым ротором, а в двигателях с фазовым ротором она соединяется с внешними сопротивлениями — рис. 2. 15, б.

2-10-21.jpg

Рис. 2. 15. Схемы асинхронной машины:

а) асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором; 6) асинхронный двигатель с фазным ротором; 1 — обмотки статора, 2 — ротор с короткозамкнутыми стержнями, 2 обмотки фазного ротора, 3 — контактные кольца, 4— сопротивления в цепи фазного ротора.

Обмотка статора равномерно распределена по его окружности. Обмотки фаз статора соединяются в звезду или в треугольник.

При питании трехфазной обмотки статора трехфазным током, создается вращающееся магнитное поле, частота вращения которого

n1=60f1/p

где f1 — частота тока питающей сети, Гц, р — число пар полюсов обмотки статора.

Вращающийся магнитный поток Ф индуцирует в обмотках статора и ротора ЭДС E1 и E2. Под действием ЭДС E2, в обмотке ротора возникает ток I2 при взаимодействии которого с магнитным полем создается электромагнитный вращающий момент М. Величина ЭДС ,E2; и частота ее изменения f2 зависят от скорости пересечения магнитным полем статора Ф витков обмотки ротора. Частоту вращения поля ротора обозначим n2.

Частота пересечения магнитным полем статора обмотки ротора является относительной частотой поля статора относительно ротора и равна разности n1— n2. Если разность равна 0, то нет движения поля статора относительно ротора, нет ЭДС E2 и тока I2 и вращающего момента М. При увеличении разности n1 — n2 величины E2, l2, f2 и М увеличиваются.

Условием работы асинхронной машины является неравенство частот вращения поля статора и ротора, поэтому машина и называется асинхронной, т. е. несинхронной.

Относительная разность частот вращения поля статора и ротора

s=n1-n2/n1

называется скольжением. Выражение частоты вращения ротора через скольжение:

n2 =n1(1-s).

Асинхронные электродвигатели. Серии двигателей.

Первая серия асинхронных электродвигателей — серия А — была разработана в 1946-1949 гг. Она состояла из семи габаритов в диапазоне мощностей от 0,6 до 100 кВт. В серии предусмотрены защищенные двигатели типа А и впервые — закрытые обдуваемые типа АО. В серии был предусмотрен ряд модификаций по конструкции и характеристикам.

Обозначения в данной серии следующие.

Защищенное исполнение.

Оболочка чугунная — А, алюминиевая — АЛ.

Закрытое обдуваемое исполнение.

Оболочка чугунная — АО, алюминиевая — АОЛ.

Пример обозначения: А031-4, А032-4, где цифры обозначают:

3 — габарит, или наружный размер статора;

1 и 2 — длина машины;

4 — число полюсов.

Новая серия А2 была разработана в 1957-1959 гг. с учетом рекомендаций Международной электротехнической комиссии (МЭК). Серия состояла из девяти габаритов двигателей с высотами оси вращения от 90 до 280 мм, шкалы мощностей из 19 ступеней от 0,6 до 100 кВт.

Обозначения двигателей серии А2 такие же, как и серии А, только после А стоит цифра 2.

Для различных условий работы имеются модификации двигателей.

По исполнению двигатели могут быть в химостойком А02...Х, влагоморозостойком А02...ВМ, сельскохозяйственном А02...СХ исполнениях.

Другие модификации обозначаются:

П — двигатели с повышенным пусковым моментом;

С — с повышенным скольжением;

К — с фазным ротором.

Электродвигатели с повышенным скольжением предназначены для привода механизмов с большими массами и неравномерным ударным характером нагрузки, с большой частотой пусков и реверсов. Двигатели не имеют твердой шкалы мощностей.

2-10-22.jpg

Рис. 2.16. Схемы присоединения выводных концов многоскоростных электродвигателей для получения различных частот вращения:

Цифры под схемами показывают количество полюсов обмотки, получаемое при данной схеме. Буквы под схемами означают: А-Г— двухскоростные двигатели, Д, Е — трехскоростные двигатели, Ж — четырехскоростные двигатели.

Многоскоростные электродвигатели предназначены для привода механизмов со ступенчатым регулированием частоты вращения и не имеют твердой шкалы мощностей. Схемы включения многоскоростных электродвигателей приведены на рис. 2.16.

Цифры под каждой схемой означают число полюсов обмотки статора, которое соответствует данной схеме и определяет синхронную частоту вращения двигателя. Как известно, синхронная частота вращения двигателя, т. е. частота вращения магнитного поля статора

n=60f /p

где f= 50 Гц — частота сети, р — число пар полюсов.

По этой формуле можно определить синхронную частоту вращения двигателя для каждой схемы включения при известном числе пар полюсов, соответствующих данной схеме включения многоскоростного двигателя.

Номера подшипников двигателей данной серии приведены в табл. 2.34.

Таблица 2.34 ПОДШИПНИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ А02

2-10-23.jpg

Примечание: способы монтажа: М10 — на лапах, М20 — на лапах и с фланцем, МЗ0 — с фланцем.

Электродвигатели серии 4А

На основе международных рекомендаций в странах — членах бывшего Совета экономической взаимопомощи (СЭВ) в 1969—1972 гг. были разработаны новые серии электродвигателей, а в СССР — серия 4А.

Серия включает все двигатели общего назначения мощностью до 400 кВт напряжением до 1000 В. В серии повышена мощность двигателей при тех же высотах оси вращения на 2...3 ступени по сравнению с двигателями серии А02 за счет применения новых материалов и рациональной конструкции. Впервые в мировой практике в серии были стандартизированы показатели надежности. Серия имеет модификации и специализированные исполнения. По степени защиты предусмотрены исполнения IP44 и IP23.

Пример обозначения типа двигателя:

4АН200М4УЗ,

где 4 — номер серии, А — асинхронный, Н — степень защиты IP23, для закрытых двигателей обозначение не дается, далее может быть буква А, означающая алюминиевые станину и щиты, х — алюминиевая станина и чугунные щиты, если станина и щиты чугунные, никакого обозначения не дается, 200 — высота оси вращения, мм, М или S, L — условная длина станины.

Далее возможны буквы А или В, обозначающие длину сердечника статора, отсутствие букв означает одну длину в установочном размере, 4 — число полюсов, У — для умеренного климата, 3 — категория размещения.

Специализированные исполнения двигателей по условиям окружающей среды:

тропического исполнения Т, буква ставится после числа полюсов, например, 4A132S2T2, категории размещения 2 и 5;

для районов с холодным климатом исполнения ХЛ, например, 4А132S2ХЛ2, категории размещения 2 и 5;

химически стойкого исполнения X, например, 2А90L2ХУ5, категории размещения 3 и 5;

сельскохозяйственного исполнения СХ, например, 4А160М4 СХУ2, категории размещения 1—5.

Технические данные некоторых двигателей серии 4А приведены в табл. 2.35.

Модификации двигателей:

двигатели с повышенным пусковым моментом;

с повышенным скольжением;

многоскоростные, с фазовым ротором, двигатели с встроенным электромагнитным тормозом.

Таблица 2.35 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ 4А

2-10-24.jpg

Приняты следующие классы изоляции обмоток двигателей:

высота оси вращения 56,63 мм — Е,

высота оси вращения 71...132 мм — В,

высота оси вращения 160...355 мм — F.

Номера подшипников двигателей показаны в табл. 2.36.

Таблица 2.36 ПОДШИПНИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ 4А

2-10-25.jpg

Унифицированная серия асинхронных двигателей Интерэлектро АИ

Серия разработана в рамках международной организации Интерэлектро, объединявшей электротехников стран — бывших членов СЭВ. Координатором работ по созданию серии был СССР.

Разработаны и выпускаются различные модификации двигателей в зависимости от условий среды и назначения.

Двигатели выполняются в основном со степенями защиты IР54 или IР44, а при высотах осей вращения 200 мм и более — со степенью защиты IР23.

Конструктивное исполнение машин обозначается буквами IМ с четырьмя цифрами. Первая цифра обозначает группу конструктивных исполнений:

1 — на лапах, с подшипниковыми щитами;

2 — на лапах, с фланцем на щите или щитах;

3 — без лап, с подшипниковыми щитами и с фланцем на одном щите.

Вторая и третья цифры обозначают способ монтажа, четвертая — исполнение конца вала.

Двигатели серии имеют ряд мощностей диапазоном от 0,025 до 400 кВт, ряд высот осей вращения — от 45 до 355 мм.

Двигатели с высотами осей вращения до 71 мм выполняются на напряжение 380 В, остальные — 380 и 660 В при частоте 50 Гц, в экспортном исполнении — 60 Гц.

Обозначения двигателей серии

Пример базового обозначения:

АИР100М4,

где АИ — серия, Р — вариант увязки мощности с установочными размерами (может быть обозначение С), 100 — высота оси вращения, М — длина корпуса по установочным размерам, 4 — число полюсов.

Пример основного обозначения:

АИРБС100М4НПТ2,

где АИР100М4 — базовое обозначение, Б — закрытое исполнение с естественным охлаждением без обдува, С — с повышенным скольжением, Н — малошумные, П — с повышенной точностью установочных размеров, Т — для тропического климата, 2 — категория размещения. Пример полного обозначения:

АИРБС100М4НПТ2 220/380 В, 60 IМ2181, КЗ-11-3, F100,

где 60 — частота сети, 1М2181 — исполнение по способу монтажа и концу вала, КЗ—11—3 — исполнение выводного устройства и количество штуцеров, F100 — исполнение фланцевого щита. Буквы IM — первые буквы английских слов International Mounting, означающих монтаж по международным нормам. Данные некоторых двигателей серии приведены в табл. 2.37.

Типы и номера подшипников для двигателей серии АИ приведены в табл. 2.38.

Выбор электродвигателей

Тип, мощность и частота вращения двигателя для данного механизма обычно известны по паспорту установленного на нем двигателя, а если неизвестны, то потребная мощность двигателя рассчитывается по специальным формулам для каждого механизма.

Таблица 2.37 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ АИ

2-10-26.jpg

Таблица 2.38 ПОДШИПНИКИ-ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ АИ

2-10-27.jpg

Частота вращения двигателя должна быть равна частоте. вращения, необходимой для приводимого механизма, если их валы соединяются непосредственно, или должна быть больше потребной частоты вращения механизма с учетом уменьшения ее редуктором, установленным между валами двигателя и механизма.

Для выбора электродвигателя надо знать режим работы механизма, который он будет приводить в движение, и условия среды, в которой будут работать механизм с двигателем.

Могут быть следующие режимы работы в соответствии с режимами работы приводимых механизмов.

S1 — номинальный режим работы, при котором двигатель работает достаточно длительно с номинальной мощностью при достижении установившейся температуры.

S2 —- кратковременный режим с длительностью периода неизменной номинальной нагрузки 10, 30, 60 и 90 мин.

S3 — повторно-кратковременный режим с продолжительностью включения ПВ = 15, 25 и 60%, продолжительность одного цикла принимается равной 10 мин.

S4 — повторно-кратковременный с частыми пусками, с ПВ = 15, 25, 40 и 60%, с числом включений в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции F = 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4; 6,3 и 10, где коэффициент инерции F — отношение момента инерции нагрузки к моменту инерции ротора двигателя.

S5 — повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением с ПВ = 15, 25, 40 и 60%, с числом включений в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции F = 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4.

S6 — перемежающийся, с ПВ = 15, 25, 40 и 60%, продолжительность одного цикла 10 мин.

S7 — перемежающийся с частыми реверсами при электрическом торможении, с числом реверсов в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции F = 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4.

S8 — перемежающийся с двумя или более частотами вращения, с числом циклов в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции F = 1,2; 1,6; 2; 2,5 и 4.

Зная потребные мощность и частоту вращения двигателя, можно его выбрать по каталогу с ближайшей большей мощностью по сравнению с расчетной, но выбирать нужно из двигателей такого исполнения, которое соответствует условиям внешней среды, где будет установлен двигатель, и режиму работы механизма.

Если нет двигателя в исполнении, соответствующем внешней среде, то приходится применять двигатель в нормальном исполнении, но тогда нужно принять меры для защиты его от влияния внешней среды (будка, навес, обертка целлофаном и т. д.), при этом важно не нарушить нормального охлаждения двигателя при работе.

Монтаж двигателей

Двигатель небольшой мощности, поступающий вместе с механизмом, обычно установлен на раме и соединен передачей с механизмом.

Двигатели большой мощности для транспортировки снимаются и перевозятся отдельно. Для них также готово место на механизме или специальная рама, которая укрепляется болтами, приваривается и заливается бетоном. Монтаж двигателя в

таких случаях заключается в установке его на подготовленное место, что делается силами собственного электрохозяйства или при большом объеме работ силами специализированных монтажных организаций. При этом двигатель укрепляется, присоединяется к механизму через имеющуюся передачу и присоединяется к электрической сети. Остальные работы выполняются при наладке.

При монтаже двигателя прежде всего обращается внимание на положение осей валов двигателя и механизма. Если валы соединяются непосредственно, то их оси должны лежать на одной линии. Это лучше всего проверить по положению торцовых частей полумуфт: если они параллельны, то оси лежат на одной линии, при этом также должны совпадать боковые части полумуфт. Положение оси двигателя при креплении его на лапах можно регулировать подкладками под лапы около болтов крепления. При фланцевом креплении двигателя правильное положение осей обеспечивается равномерной затяжкой болтов крепления. Для предупреждения откручивания гаек и ослабления крепления двигателя под гайки подкладываются сначала обычные плоские шайбы, а на них пружинные. При отсутствии пружинных шайб могут применяться вторые гайки — контргайки.

Замена двигателей

Замена двигателей производится, когда они выходят из строя и снимаются для капитального ремонта. Сама замена не сложна, если готов такой же двигатель для замены. Но в электрохозяйстве может быть установлено множество двигателей различных типов и мощностей, поэтому для каждого двигателя может не быть такого же для замены.

Но при наличии соответствующего двигателя для замены могут быть сложности, так как на валу двигателя может быть деталь для передачи вращения — шкив, звездочка, шестерня и т. д., и может оказаться, что ее не снять имеющимися средствами. В таком случае можно заменить только статор двигателя, оставив ротор с деталью для передачи вращения старым, вместе с передним щитом двигателя.

Меняется только статор и в том случае, если вал двигателя имеет специальную конструкцию — удлиненный или с двумя рабочими концами, и нет двигателя с таким валом.

Для двигателя с фланцевым креплением, не имеющего лап, можно установить статор с лапами, если они не будут мешать монтажу.

Если у вышедшего из строя двигателя со сгоревшей изоляцией обмотки имеются дефекты подшипников, то можно заменить его статор при одновременной замене подшипников. При наличии дефектов вала и вышедшем из строя статоре меняется весь двигатель.

При исправном статоре и вышедших из строя подшипниках или неисправном вале меняются подшипники или весь вал с подшипниками, взятый со старого двигателя такого же типа.

При отсутствии взаимозаменяемых деталей двигателя приходится менять весь двигатель.

При отсутствии для замены двигателя той же серии можно его заменить двигателем другой серии, при этом полезно знать взаимозаменяемые двигатели разных серий. В табл. 2.39 приводятся пары взаимозаменяемых двигателей серии А02 и 4А с одинаковыми диаметрами концов валов и окружностями крепления фланцев фланцевых двигателей.

Таблица 2.39 ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫЕ ДВИГАТЕЛИ

2-10-28.jpg

У последней пары двигателей не совпадают диаметры окружностей отверстий крепления фланцев. У двигателей серии 4А буквы S, М или L, М обозначают условные длины статора, при которых диаметры валов одинаковы, указаны число полюсов обмотки статора, при которых диаметры валов одинаковы.

У остальных близких по мощности и частоте вращения двигателей диаметры валов не совпадают. При этом не следует пытаться заменить только статор, потому что у разных серий двигателей, хотя они близки по параметрам, статоры разные.

Если диаметр вала двигателя не совпадает с диаметром отверстия насаживаемой на этот вал детали, то его нужно привести в соответствие с этой деталью или наоборот.

Если диаметр вала больше, то его можно обточить на токарном станке, а потом сделать новую шпоночную канавку. При этом если двигатель помещается на токарном станке без разборки, то его можно не разбирать.

Отверстие детали, насаживаемой на вал, можно рассверлить или расточить и сделать новую шпоночную канавку.

Если диаметр вала меньше, чем отверстие насаживаемой на него детали, то можно напрессовать на него или запрессовать в отверстие насаживаемой детали втулку и сделать в ней шпоночную канавку. Если из-за малой разницы размеров вала и отверстия втулку выточить нельзя, то можно ее сделать из листового железа.

Близкие по техническим данным двигатели разных серий имеют разные высоты осей вращения.

Допустим, высота оси вращения нового двигателя больше высоты оси вращения старого. Если при этом оси двигателя и вала механизма находятся на одной линии, то нужно опускать раму двигателя, если позволяют условия. При невозможности опустить раму двигателя нужно поднимать механизм, приводимый в движение этим двигателем, на величину разницы высот осей вращения двигателя и механизма.

Если высота оси вращения нового двигателя меньше, чем старого, то можно подложить под него подкладки или поднять его раму.

Если оси двигателя и механизма параллельны, то новый двигатель можно сдвинуть параллельно в плоскости рамы или с самой рамой.

Как правило, у двигателей разных серий с близкими по значению мощностями и частотами вращения не совпадают расстояния между отверстиями крепления на лапах, а у некоторых и на фланцах. В таких случаях на раме просверливаются новые отверстия. Если размеры рамы не позволяют сделать этого, то к раме можно приварить дополнительные плоскости для отверстий.

При сильном расхождении мест крепления старого и нового двигателя можно применить промежуточную плиту из толстого листового железа, в которой сделать отверстия для креплений к ней двигателя и отверстия для крепления плиты к старой раме.

При обработке отверстия детали, насаживаемой на новый двигатель, важно знать диаметр рабочего конца вала нового двигателя. В табл. 2.40 показаны диаметры рабочих концов валов двигателей серии 4 А при данных высотах осей вращения. При этом для двигателей с высотой оси вращения до 132 мм диаметры концов валов для всех частот вращения одинаковы, а с высотами оси вращения 160 мм и более двигатели с частотой вращения 3000 об/мин имеют меньшие диаметры концов валов, чем двигатели на другие частоты вращения.

Таблица 2.40 ДИАМЕТРЫ (d) РАБОЧИХ КОНЦОВ ВАЛОВ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ 4А В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫСОТ ОСЕЙ ВРАЩЕНИЯ (h)

2-10-29.jpg

Подготовка двигателей к включению в сеть и к работе

После монтажа нового двигателя вместе с новым механизмом или после замены двигателя производится его подготовка к включению с целью выявления неисправностей и дефектов монтажа не только двигателя, но и электрического и механического оборудования, с ним связанного.

При больших объемах работ подготовка к включению производится при наладке электрического и механического оборудования силами специализированных пуско-наладочных организаций по специальной программе.

При подготовке двигателей к включению и к работе производится:

внешний осмотр;

проверка схемы соединения обмоток;

измерение сопротивления изоляции

пробный пуск двигателя;

проверка работы двигателя на холостом ходу и под нагрузкой.

Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверяются:

соответствие данных паспорта электродвигателя проекту, механизму и условиям окружающей среды в месте работы двигателя;

отсутствие механических повреждений корпуса, коробки выводов, вентилятора охлаждения;

отсутствие повреждений подводящих проводов (нарушений изоляции, скрытых под изоляцией обрывов и изломов);

возможность вращения вала от руки, отсутствие заеданий и торможений; вращение ротора проверяется воздействием на деталь, установленную на валу или, при ее недоступности, на вентилятор двигателя. Если ротор двигателя не вращается, то нужно отсоединить механизм, так как причина может быть в нем. Если ротор двигателя, отсоединенного от механизма, не вращается, то это означает, что он заклинен. Заклинивание может произойти при падении двигателя при неосторожной погрузке или разгрузке, от ржавчины в воздушном зазоре между статором и ротором в результате хранения в условиях повышенной влажности, от ржавчины в подшипниках при плохой смазке и наличии сырости. При заклинивании ротора двигатель должен быть разобран, найдена и устранена причина заклинивания;

наличие заземляющих проводников от электродвигателя до места присоединения к сети заземления.

Проверка схемы соединения обмоток

Большинство двигателей в коробках зажимов имеют шесть выводов, соответствующих началам и концам их фазных обмоток. Обозначения выводов электрических машин, соответствующие стандарту, показаны в табл. 2.45, 2.46.

Обычно выводы всех фаз обмотки статора двигателя расположены в коробке зажимов согласно рис. 2.17, а. Такое расположение дает возможность получить соединение фазных обмоток статора в звезду при соединении горизонтально перемычками нижних зажимов и в треугольник при соединении вертикальных пар зажимов (рис. 2.17, б, в).

В некоторых двигателях обмотки фаз статора соединены в звезду и в коробке зажимов находятся только выводы С1, С2 и С3.

Следует учесть, что выводные концы обмоток фаз двигателя одеваются на шпильки и прижимаются гайками, которые

могут быть слабо затянуты, поэтому нужно проверять крепление выводных концов их пошатыванием. При слабом креплении этих концов нужно отсоединять подводящие провода и перемычки и затягивать гайки крепления выводных концов обмотки двигателя.

2-10-210.jpg

Рис. 2.17. Выводы обмоток статора трехфазного асинхронного электродвигателя:

а) схема присоединения начал и концов обмоток к зажимам колодки в выводной коробке; б) схема включения обмоток статора в звезду и соединение выводных зажимов; в) схема включения обмоток статора в треугольник и соединение выводных зажимов.

Измерение сопротивления изоляции

Об измерении сопротивления изоляции рассказано в гл. 5. Величина сопротивления изоляции электродвигателя согласно ПУЭ не нормируется, но в стандарте указано, что величина сопротивления изоляции электрических машин должна быть не менее 1 кОм на 1 В номинального напряжения машины.

Пробный пуск двигателя

Электродвигатель включают на 2...3 с и проверяют:

направление вращения;

работу вращающихся частей двигателя и вращающихся и движущихся частей механизма;

действие пусковой аппаратуры.

При любых признаках неисправности электрической или механической части двигатель останавливается и неисправности устраняются.

Нужное направление вращения механизма бывает на нем обозначено стрелкой. Нужно также помнить, что при правильном направлении вращения рабочих колес турбомашин (насосов, вентиляторов и т. д.) их лопатки загнуты назад относительно направления вращения.

Правильное направление вращения двигателей транспортирующих машин (транспортеров, шнековых и ковшовых подъемников и др.) определяется по движению их рабочих органов.

Для изменения вращения двигателя достаточно отсоединить от зажимов два провода, подводящих напряжение к двигателю, поменять их местами и снова присоединить. Обычно это делается на выходе пускового аппарата.

Кратковременное включение повторяют 2—3 раза, увеличивая продолжительность включения.

Проверка электродвигателя на холостом ходу и под нагрузкой

Проверку электродвигателя на холостом ходу производят при отсоединенном механизме. Если отсоединить механизм нельзя, то проводится проверка при ненагруженном механизме. Продолжительность проверки — 1ч.

При этом проверяют нагрев подшипников, корпуса двигателя, наличие вибрации, характер шума подшипников.

При ненормальном шуме подшипников и их перегреве двигатель приходится разбирать и устранять причину. При невозможности устранить причину ненормальной работы подшипника он заменяется.

При повышенном нагреве корпуса двигателя (большем, чем у других нормально работающих двигателей) он останавливается и производится проверка прилегания контактов в аппаратах, через которые подводится напряжение к двигателю, проверка плотности затягивания зажимов проводов, начиная от выводных концов в коробке двигателя.

При исправности цепи, подводящей напряжение к двигателю, и его повышенном нагреве он должен отправляться в капитальный ремонт. Перед этим у него должно быть проверено соответствие обозначений выводных концов фазных обмоток, измерено сопротивление обмоток постоянному току, что делается при наладке опытными специалистами.

О других неисправностях и их устранении можно узнать ниже по табл. 2.44, далее рассказано об устранении вибраций.

. После проверки двигателя на холостом ходу начинается его проверка под нагрузкой. При нормальной работе двигателя в течение 20...30 мин с механизмом далее продолжается его обкатка вместе с механизмом не менее 8 ч. При этом прирабатываются подвижные детали механизмов, проверяется на нагрев электрооборудование, выявляются его слабые места. Режим обкатки определяется механиками, производившими монтаж технологического оборудования.

Способы пуска в ход асинхронных двигателей

Схемы пуска двигателей в ход должны предусматривать создание большого пускового момента при небольшом пусковом токе и, следовательно, при небольшом падении напряжения при пуске. При этом может требоваться плавный пуск, повышенный пусковой момент и т. д.

На практике применяются следующие способы пуска:

непосредственное присоединение к сети — прямой пуск;

понижение напряжения при пуске;

включение сопротивления в цепь ротора в двигателях с фазовым ротором.

Прямой пуск

Прямой пуск применяется для двигателей с короткозамкнутым ротором. Для этого они проектируются так, чтобы пусковые токи, протекающие в обмотке статора, не создавали больших механических усилий в обмотках и не приводили к их перегреву. Но при прямом пуске двигателей большой мощности в сети могут возникать недопустимые, более 15%, падения напряжения, что приводит к неустойчивой работе пусковой аппаратуры (дребезжание), подгоранию контактов и практически к невозможности пуска. Такие явления могут быть в маломощной сети или при большом удалении от подстанции пускаемого двигателя.

Прямой пуск двигателя от маломощной сети

В маломощной сети условия пуска двигателя ухудшаются для самого двигателя, ухудшается работа уже включенных двигателей и ламп накаливания, поэтому должны быть ограничения по мощности двигателя в зависимости от вида нагрузки сети и количества пусков двигателя.

Существуют следующие ограничения мощности двигателя.

Трансформатор, питающий чисто силовую сеть:

20% мощности трансформатора при частых пусках;

30% мощности трансформатора при редких пусках.

Трансформатор имеет смешанную нагрузку:

4% мощности трансформатора при частых пусках;

8% мощности трансформатора при редких пусках.

Электростанция малой мощности — 12% мощности электростанции.

В маломощных сетях следует ограничивать число пусков сравнительно мощных двигателей, при затруднении их пуска по возможности отключать другие двигатели.

Пуск при пониженном напряжении

Этот способ пуска применяется для двигателей средней и большой мощности при ограниченной мощности сети. Рассмотрим некоторые способы понижения напряжения при пуске.

Переключение обмотки статора двигателя с пусковой схемы звезда на рабочую схему треугольник

Для лучшего понимания способа пуска разберем схемы соединения обмоток двигателей и влияние этих схем на величину фазного напряжения двигателя при заданном линейном напряжении.

Обмотки двигателей могут соединяться звездой или треугольником. Тип соединения определяет соотношение между напряжением на зажимах двигателя и напряжением на фазах его обмотки, т. е. номинальным напряжением двигателя. Напряжение на зажимах двигателя измеряется между его зажимами и называется линейным, и на фазе обмотки — между ее началом и концом и называется фазным. Как известно, при соединении треугольником напряжения линейное и фазное равны, а при соединении звездой линейное напряжение больше фазного в 3^-0.5 раз.

Двигатель может иметь в коробке зажимов три или шесть концов. При наличии шести концов возможно соединение двигателя звездой или треугольником в зависимости от напряжения сети, к которой будет присоединяться двигатель, и его номинального напряжения.

Если номинальное напряжение двигателя 220 В, то при линейном напряжении сети 380 В его нужно соединять звездой, а при линейном напряжении сети 220 в — треугольником. При номинальном напряжении двигателя 380 В и линейном напряжении сети 380 В двигатель нужно соединять треугольником, а при линейном напряжении сети 660 В — звездой.

Как соединять выводные концы двигателя при различных схемах соединения его обмоток, видно из схем соединение обмоток, показанных на рис. 2.17, б, в, где указаны стандартные обозначения концов и начал фазных обмоток двигателя.

Если в коробке зажимов двигателя имеется три вывода обмоток с зажимами, то он имеет определенную схему соединения обмоток в зависимости от напряжения, на которое он рассчитан.

Схема пуска двигателя включением на пусковую схему звезда и с переключением на рабочую схему треугольник показана на рис. 2.18.

2-10-211.jpg

Рис. 2.18. Схема пуска трехфазного асинхронного электродвигателя включением на пусковую схему «звезда» и с переключением на рабочую схему «треугольник»:

SB1— кнопка КМЕ4201 (красная); SB2— кнопка КМЕ4201 (черная); КМ2.1, КМ2.2— пускатель ПМА-3100У4, 220 В; КТ1 — промежуточное реле РПЛ2204, 220 В, пневмоприставка ПВЛ1104; М2 — электродвигатель А02-72-2,30 кВт, 2910 об/мин;

QF2 —выключатель автоматический АЕ2046, 63 A; SF2 —выключатель автоматический А63, 4 A; QS1 —выключатель пакетный ПВЗ—100.

Перед пуском двигателя включаются выключатели QS1, QF2 и SF2. При нажатии на кнопку SB2 включается пускатель КМ2.1, соединяющий концы фазных обмоток двигателя в звезду. Одновременно включается реле времени КТ1, замыкая контакт КТ1.3, шунтирующий контакты кнопки SB2. С выдержкой времени, необходимой для разгона двигателя, отключается контакт КТ1.1 реле времени, отключая пускатель КМ2.1, и включается контакт КТ1.2, включающий пускатель КМ2.2, переключающий концы фазных обмоток двигателя на треугольник, и двигатель продолжает работать.

Так как при пуске двигателя при подключении по схеме звезда фазное напряжение обмотки уменьшается в 3^0.5 раз по

сравнению со схемой треугольник, то фазные токи также уменьшаются в 3^-0.5 раз, которые равны линейным токам при этой схеме. Но при схеме треугольник, являющейся рабочей в данном случае, фазные токи меньше линейных в 3^-0.5 раз, а при пусковой схеме звезда получается еще уменьшение фазных токов в 3^-0.5 раз, и в результате линейные токи, равные фазным при пусковой схеме звезда, уменьшаются в 3 раза.

После разгона двигателя обмотка его статора переключается на нормальную схему треугольник, поэтому схема пуска двигателя кратко называется схемой пуска переключением со звезды на треугольник.

2-10-212.jpg

Рис. 2.19. Схема пуска трехфазного асинхронного электродвигателя с помощью тиристорного регулятора напряжения (ТРН).

Пуск электродвигателя с помощью тиристорного регулятора напряжения

Схема включения двигателя с помощью тиристорного регулятора напряжения представлена на рис. 2.19. В регуляторе напряжения в каждый фазный провод включаются встречно-параллельно два тиристора, один из которых работает условно в положительный полупериод напряжения сети, а другой в отрицательный. Регулирование напряжения на выходе регулятора осуществляется изменением времени включения каждого тиристора относительно момента, когда ток должен переходить с одного из трех тиристоров на другой (базовая точка), путем подачи на тиристор управляющего импульса, что дает возможность изменять время протекания тока через тиристор в течение полупериода напряжения сети и напряжение на его выходе, подаваемое на нагрузку, в данном случае на двигатель. Это напряжение не является синусоидальным, и его можно представить как среднее напряжение, которое можно менять, изменяя продолжительность работы тиристора в течение

полупериода. Время включения тиристора относительно базовой точки выражается в градусах и называется углом регулирования [7]. Изменяя угол регулирования тиристоров, можно получить необходимое напряжение для плавного пуски двигателя.

Пуск электродвигателя с фазовым ротором

Схема включения двигателя с фазовым ротором и получаемые при пуске механические характеристики показаны на рис. 2.20. Двигатель имеет контактные кольца, которые позволяют включать в цепь ротора при пуске добавочные сопротивления R1 и R2. В начале пуска включены обе ступени сопротивлений, при этом получается наибольший пусковой момент Мп1, разгон происходит по механической характеристике 1, частота вращения увеличивается, но не достигает номинальной и в точке б происходит отключение первой ступени сопротивлений R1 контроллером при замыкании контактов К1.1 и К1.2. При постоянной частоте вращения происходит увеличение пускового момента до Мп1 и снова разгон по характеристике 2 с более высокой частотой вращения. В точке г отключается вторая ступень R2 сопротивлений контактами К2.1 и К.2.2 и происходит переход на естественную механическую характеристику 3. Далее работа двигателя происходит при номинальной частоте вращения nн и при номинальном моменте Мн.

2-10-213.jpg

Рис. 2.20. Включение асинхронного электродвигателя с фазовым ротором: а) схема включения; б) механические характеристики при пуске; R1, R2 — ступени сопротивлений, К1.1, К1.2, К2.1, К2.2 — контакты переключателя.

При пуске двигателя происходит не только уменьшение пусковых токов, но и увеличение пускового момента, что важно для двигателей, которые включаются под нагрузкой (различные транспортные приспособления и машины).

Работа трехфазного двигателя в однофазной сети

На практике может потребоваться применение трехфазного двигателя в однофазной сети, например, при выходе из строя двигателя стиральной машины или другой бытовой машины, когда замены нет, а есть трехфазный двигатель.

Одна из схем такого применения показана на рис. 2.21, где к двум вершинам треугольника подводится напряжение сети, равное 220 В, а к третьей — пусковая емкость Сп через контакт выключателя, замыкающийся на время пуска двигателя для создания пускового момента, и рабочая емкость Ср, включаемая на все время работы двигателя. Соединение обмоток двигателя треугольником предпочтительнее, так как при этом к фазной обмотке двигателя подводится напряжение, равное напряжению сети, большее, чем при соединении звездой, и получается большой крутящий момент.

2-10-214.jpg

Рис. 2.21. Применение трехфазного двигателя в однофазной сети: Q — выключатель неавтоматический, имеющий средний контакт с самовозвратом, Сп, Ср — емкости пусковая и рабочая.

При напряжении сети 220 В и частоте сети 50 Гц рабочая емкость, мкф,

Ср = 66Рн, где Pн. — номинальная мощность двигателя, кВт.

Пусковая емкость, мкф

Сп = 2Ср = 132Рн.

Если двигатель запускается без пусковой емкости, то ее можно не применять.

Средства защиты электродвигателей

Основные причины выхода двигателей из строя

Защита электродвигателей означает их автоматическое отключение пуско-защитными аппаратами с целью предотвращения выхода из строя при увеличении токов в обмотках выше допустимых. Выход из строя двигателя в большинстве случаев означает полное или частичное обугливание изоляции его обмотки при нагреве обмоточного провода большим током. Большой, свыше номинального, ток в обмотке двигателя появляется при длительной перегрузке его механизмом, при заклинивании механизма, а также при несимметрии напряжений в питающих проводах, зависящих от состояния сети, т. е. при аварийных режимах в сети. Одно из первых мест среди аварийных режимов занимает обрыв фазного провода в цепи питания двигателя. Обрыв может быть на линиях высокого и низкого напряжений, при обгорании контактов или зажимов в аппаратах высокого и низкого напряжений, при повреждении кабелей или проводов питания двигателей, обгорании зажимов на самом двигателе.

При обрыве фазного провода двигатель не запускается или при работе он останавливается и его обмотка обугливается.

Защита электродвигателей осуществляется аппаратами, которые рассмотрены в п. 2.9, поэтому не будем возвращаться к их конструкции и принципу действия, а рассмотрим особенности защиты двигателей различными аппаратами и действенность этой защиты.

Реле тепловые

Распространенной защитой электродвигателей является защита тепловыми реле, которые монтируются в корпусах пускателей, если пускатели устанавливаются отдельно, или шкафах и на щитах. Правильно подобранные тепловые реле защищают двигатель от перегрузки, заклинивания, потери фазы, хотя предназначены они для защиты от перегрузки.

Недостаток защиты тепловыми реле заключается в том, что трудно подобрать реле из имеющихся в наличии для каждого двигателя так, чтобы ток теплового элемента реле соответствовал току двигателя. Также следует учесть, что тепловые реле сами требуют защиты от тока короткого замыкания.

Если соответствуют друг другу токи двигателя и уставки реле, это не значит, что реле надежно сработает, так как имеется разброс параметров реле с уставкой на один и тот же ток, поэтому реле нужно регулировать на специальном стенде, что не всегда возможно из-за отсутствия стендов и грамотных специалистов.

Защита реле тепловыми показана на рис. 11.8, где ККЗ — тепловые элементы реле в силовой цепи двигателя и контакты реле в его цепи управления.

Реле максимального тока (максимальные реле)

Максимальные реле применяются для защиты двигателей механизмов, которые могут заклиниваться во время работы, например, дозаторов, транспортеров. Эти реле могут защитить двигатель и от потери фазы. Защита с помощью реле максимального тока показана на рис. 11.8, где ККЗ — обмотка реле в силовой цепи двигателя и контакты реле в цепи управления двигателя.

Автоматические выключатели (автоматы)

Автоматы применяются для защиты двигателей, так как имеют расцепители максимального тока и тепловые расцепители, по принципу работы соответствующие максимальным и тепловым реле. Следует учесть, что не все автоматы имеют расцепители и поэтому не все они могут защитить двигатель от перегрузки. В схеме защиты автоматы обычно устанавливаются перед пускателем (рис. 11.8), где автомат QF2 служит для включения и отключения проводов и аппаратов, расположенных за ним по ходу электроэнергии в направлении двигателя, для защиты этих проводов и аппаратов от тока короткого замыкания и двигателя от тока короткого замыкания и перегрузки.

Устройства встроенной тепловой защиты (УВТЗ)

Устройство отключает пускатель электродвигателя, когда температура обмоток двигателя становится больше допустимой для данного типа изоляции обмоток двигателя. Устройство состоит из электронного блока и датчиков. Датчики устанавливаются в лобовых частях обмотки двигателя (по одному на каждую фазу). Температурными датчиками служат полупроводниковые термосопротивления — позисторы. Схема внешних соединений при данном виде защиты показана на рис. 2.22. При повышении температуры обмотки двигателя увеличивается сопротивление встроенного резистора Rк, которое воздействует на электронную схему электронного блока, в результате чего размыкаются контакты 2-3 реле, находящегося в электронном блоке, и отключают катушку пускателя К.

2-10-215.jpg

Рис. 2.22. Схема внешних соединений устройства встроенной тепловой защиты электродвигателя (УВТЗ):

QF— выключатель автоматический, SB1, SB2— контакты кнопки управления, К- пускатель магнитный, Rk — датчик температуры, 1, 2, 3, 4, 5, 6 — зажимы в цепи устройства.

Недостатком данного вида защиты является то, что с датчиками выпускаются не все двигатели, и датчики могут устанавливаться в условиях ремонтных мастерских, поэтому при замене двигателей может не оказаться двигателей с датчиками, защита данного вида будет бездействовать, и придется устанавливать другую. При данном виде защиты приходится отдельно приобретать специальные электронные блоки и датчики.

Защита реагирует не на причину аварийного состояния двигателя — большой ток, а на последствия этого состояния — нагрев обмотки двигателя, поэтому она может быть неэффективной с учетом инерции процессов.

Фазочувствительное устройство защиты (ФУЗ)

Как следует из названия, в данной защите контролируется не ток двигателя, а угол сдвига фаз между линейными токами двигателя, величина которого при аварийном режиме будет отличаться от величины его в нормальном состоянии.

Угол сдвига фаз между токами в трехфазной сети в нормальных условиях равен 120°, а при обрыве в одном фазном проводе угол сдвига фаз между токами в исправных проводах становится равным 180°. Значит, если контролировать изменение угла сдвига фаз между токами в проводах, подводящих ток к электродвигателю, то двигатель можно защитить от последствий обрыва фазного провода.

2-10-216.jpg

Рис. 2.23. Схема, поясняющая принцип действия фазочувствительного устройства защиты электродвигателей (ФУЗ):

Т1, Т2 — трансформаторы, К1 — реле.

Принцип действия устройства показывает простейшая схема на рис. 2.23. В схеме имеется датчик в виде моста из диодов VD1—VD4 и резисторов R1—R4. Для получения сигнала, принимаемого датчиком, формируются два напряжения U1, и U2 с определенным углом сдвига фаз между ними, который учитывается датчиком. Для получения этих напряжений применяются трансформаторы Т1 и Т2, включаемые в цепь питания двигателя. К датчику через вторичные обмотки трансформаторов присоединено реле К1, которое своими контактами

К1.1 отключает магнитный пускатель двигателя при аварийное режиме.

При невозможности запускания или заклинивания двигателя, обрыве фазного провода токи нагрузки и измеряемые напряжения U1 и U2 увеличиваются, ток в катушке реле возрастает и становится больше тока срабатывания реле, и оно срабатывает, отключая двигатель.

Технические данные некоторых устройств ФУЗ представлены в табл. 2.41.

Неисправности и отказы асинхронных двигателей с учетом неисправностей в цепи их питания и перегрузок показаны в табл. 2.44.

Таблица 2.41 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ УСТРОЙСТВ ФУЗ-М

2-10-217.jpg

Рис. 2.15. Схемы асинхронной машины:

Изображение: 

Рис. 2.16. Схемы присоединения выводных концов многоскоростных электродвигателей для получения различных частот вращения:

Изображение: 

Рис. 2.17. Выводы обмоток статора трехфазного асинхронного электродвигателя:

Изображение: 

Рис. 2.18. Схема пуска трехфазного асинхронного электродвигателя включением на пусковую схему «звезда» и с переключением на рабо

Изображение: 

Рис. 2.19. Схема пуска трехфазного асинхронного электродвигателя с помощью тиристорного регулятора напряжения (ТРН).

Изображение: 

Рис. 2.20. Включение асинхронного электродвигателя с фазовым ротором:

Изображение: 

Рис. 2.21. Применение трехфазного двигателя в однофазной сети:

Изображение: 

Рис. 2.22. Схема внешних соединений устройства встроенной тепловой защиты электродвигателя (УВТЗ):

Изображение: 

Рис. 2.23. Схема, поясняющая принцип действия фазочувствительного устройства защиты электродвигателей (ФУЗ):

Изображение: 

Таблица 2.34 ПОДШИПНИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ А02

Изображение: 

Таблица 2.35 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ 4А

Изображение: 

Таблица 2.36 ПОДШИПНИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ 4А

Изображение: 

Таблица 2.37 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ АИ

Изображение: 

Таблица 2.38 ПОДШИПНИКИ-ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ АИ

Изображение: 

Таблица 2.39 ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Изображение: 

Таблица 2.40 ДИАМЕТРЫ (d) РАБОЧИХ КОНЦОВ ВАЛОВ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ 4А В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫСОТ ОСЕЙ ВРАЩЕНИЯ (h)

Изображение: 

Таблица 2.41 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ УСТРОЙСТВ ФУЗ-М

Изображение: 

2.10.3. Синхронные машины

2.10.3. Синхронные машины

Схема синхронной машины показана на рис. 2.24. Синхронная машина отличается от асинхронной тем, что ток в обмотке ротора появляется не при вращении ее в магнитном поле статора, а подводится к ней от постороннего источника постоянного тока. Статор синхронной машины выполнен так же, как и асинхронной, и на нем обычно расположена трехфазная обмотка. Обмотка ротора образует магнитную систему с тем же числом полюсов 2р, что и у статора. Она создает магнитный поток возбуждения и называется обмоткой возбуждения. Вращающаяся обмотка ротора соединяется с внешней

цепью источника постоянного тока с помощью контактных колец и щеток. При вращении ротора с частотой n2 его магнитное поле возбуждения наводит в статоре ЭДС E1, частота которой

f1=p*n2/60

При подсоединении обмотки статора к нагрузке протекающий по ней ток будет создавать магнитный поток, частота вращения которого

n1=60f1/p

Из сравнения этих выражений видно, что п1 =n2 т. е. магнитные поля статора и ротора вращаются с одинаковой частотой, поэтому такие машины называются синхронными.

2-10-31.jpg

Рис. 2.24. Схема синхронной машины:

В — обмотка возбуждения, Uв — напряжение В цепи возбуждения

Результирующий магнитный поток создается совместным действием обмоток возбуждения и статора и вращается с той же частотой, что и ротор.

Обмотка якоря в синхронной машине — обмотка, в которой индуцируется ЭДС и к которой присоединяется нагрузка.

Индуктор в синхронной машине — часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения.

В схеме на рис. 2.24 статор является якорем, а ротор — индуктором, но может быть и обращенная схема, в которой статор — индуктор и ротор — якорь.

Синхронная машина может работать генератором или двигателем.

В машине с неподвижным якорем применяются две разновидности ротора: явнополюсный ротор имеет явно выраженные полюсы, неявнополюсный ротор не имеет явно выраженных полюсов.

Постоянный ток в обмотку возбуждения синхронной машины может подаваться от специального генератора постоянного тока, установленного на валу машины и называемого возбудителем, или от сети через полупроводниковый выпрямитель.

Наибольшее распространение получил генераторный режим работы синхронных машин, и почти вся электроэнергия вырабатывается синхронными генераторами.

Синхронные двигатели применяются при мощности более 600 кВт и до 1 кВт как микродвигатели.

Синхронные генераторы на напряжение до 1000 В применяются в агрегатах для автономных систем электроснабжения. Данные некоторых таких генераторов приведены в табл. 2.42. Агрегаты с этими генераторами могут быть стационарными и передвижными. Большинство агрегатов применяются с дизельными двигателями, но приводом их могут быть газовые турбины, электродвигатели и бензиновые двигатели.

Неисправности синхронных машин приведены в табл. 2.44.

Таблица 2.42 СИНХРОННЫЕ ЯВНОПОЛЮСНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2-10-32.jpg

Рис. 2.24. Схема синхронной машины

Изображение: 

Таблица 2.42 СИНХРОННЫЕ ЯВНОПОЛЮСНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Изображение: 

2.10.4. Машины постоянного тока

2.10.4. Машины постоянного тока

Схема машины постоянного тока показана на рис. 2.25. Обмотка якоря 2 расположена на роторе и представляет собой замкнутую многофазную обмотку, подключенную к коллектору, состоящему из коллекторных пластин 3, изолированных друг от друга, и щеток А и В. Коллектор связывает обмотку якоря с внешней цепью нагрузки при работе машины генератором или с сетью питания при работе двигателем. Обмотка возбуждения располагается на полюсах статора и присоединяется к независимому источнику постоянного тока или к якорю. Магнитный поток возбуждения Фв этой обмотки неподвижен в пространстве.

2-10-41.jpg

Рис. 2.25. Схема машины постоянного тока:

1 — обмотка возбуждения, 2 — обмотка якоря, 3 — пластины коллектора, А, В — щетки, Фв — магнитный поток возбуждения.

При вращении обмотки якоря в неподвижном магнитном . поле в ней индуцируется ЭДС с частотой

f2=p*n/60

Коллектор осуществляет согласование частоты f2 с частотой сети постоянного тока f1 = 0, т: е. преобразует переменную ЭДС, индуцированную в обмотке якоря, в постоянную ЭДС между щетками А и В коллектора, и во внешней цепи протекает постоянный ток.

При холостом ходе машины магнитный поток создается только обмоткой возбуждения. При работе машины под нагрузкой обмотка якоря создает свой магнитный поток.

Реакция якоря машины постоянного тока — воздействие магнитного поля якоря на магнитное поле машины. В результате реакции якоря магнитное поле машины искажается, что ведет к искрению под щетками. Кроме того, под действием реакции якоря магнитный поток машины при насыщенной магнитной цепи уменьшается, что приводит к уменьшению ЭДС по сравнению с ее значением при холостом ходе.

Для исключения этого явления делают некоторые изменения в конструкции машины, но действенной мерой является применение компенсационной обмотки, которая располагается в пазах главных полюсов и включается последовательно в цепь якоря таким образом, чтобы ее намагничивающая сила была направлена встречно с намагничивающей силой якоря и компенсировала ее действие. Компенсационная обмотка применяется в машинах средней и большой мощности.

Генераторы постоянного тока

Свойства генераторов зависят от способа питания их обмоток возбуждения, и в зависимости от этого они подразделяются на группы:

1 — генераторы с независимым возбуждением, обмотка возбуждения которых получает питание от независимого источника — рис. 2.26;

2-10-42.jpg

Рис. 2.26. Схема генератора независимого возбуждения:

Е — ЭДС генератора, U — напряжение на зажимах генератора, Iа,Iв,Iнагр — токи в цепях якоря, возбуждения и нагрузки, Rнагр — сопротивление нагрузки. грв — сопротивление регулирующего реостата в цепи возбуждения.

2 — генераторы с параллельным возбуждением, обмотка возбуждения которых присоединяется параллельно обмотке якоря — рис. 2.27;

3 — генераторы с последовательным возбуждением, обмотка возбуждения которых включается последовательно с обмоткой якоря — рис. 2.28;

4 — генераторы со смешанным возбуждением, у которых применяются обмотки параллельная и последовательная — рис. 2.29.

2-10-43.jpg

Двигатели постоянного тока

Свойства двигателей, как и генераторов, различаются в зависимости от способа включения обмотки возбуждения. Применяются двигатели с последовательным возбуждением — рис. 2.30, с параллельным возбуждением — рис. 2.31, со смешанным возбуждением — рис. 2.32.

Новым поколением двигателей постоянного тока являются двигатели серии 4П. Они различаются:

1 — по регулировочным свойствам — с нормальным регулированием частоты вращения — до 1 : 5, и с широким регулированием — до 1 : 1000;

2-10-44.jpg

Рис. 2.30. Схема двигателя с последовательным возбуждением:

Rп — сопротивление регулирующего реостата цепи последовательного возбуждения.

2-10-45.jpg

2 — по типу конструкции:

закрытые со степенью защиты IР44;

защищенные со степенью защиты IР23;

3 — по условиям эксплуатации:

нормальным, соответствующим значениям климатических факторов внешней среды УХЛ4 и в части воздействия механических факторов внешней среды — группе М1;

тяжелым условиям эксплуатации (УХЛЗ и М8), соответствующим работе во вспомогательных механизмах металлургического производства и др.

Для большинства двигателей номинальное напряжение — 110 и 220 В, диапазон частот вращения — 750...4000 об/мин. Разновидности двигателей серии 4П показаны в табл. 2.43. Применяются также двигатели серий 2П и П. Неисправности и отказы двигателей постоянного тока показаны в табл. 2.44.

Микромашины

Примером микромашин могут служить универсальные коллекторные двигатели, которые широко применяются в устройствах автоматики и в бытовых машинах. Питание двигателей может осуществляться как от источников переменного однофазного тока, так и от источников постоянного тока. По принципу устройства двигатель сходен с двигателем последовательного возбуждения. Отличие заключается в конструкции магнитной системы и в том, что катушки его обмотки возбуждения состоят из двух секций с промежуточными выводами — рис. 2.33. Секционирование обмотки делается потому, что при работе на переменном токе из-за падения напряжения в индуктивном сопротивлении обмоток частота вращения двигателя оказывается меньше, чем на постоянном токе. Для выравнивания скоростей при работе на постоянном токе включаются все витки обмотки возбуждения, а при работе на переменном токе только часть их.

2-10-46.jpg

Рис. 2.33. Схема универсального коллекторного микродвигателя:

В1,В2 — обмотки возбуждения.

Таблица 2.43 РАЗНОВИДНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ 4П

2-10-47.jpg

Рис. 2.25. Схема машины постоянного тока

Изображение: 

Рис. 2.26. Схема генератора независимого возбуждения

Изображение: 

Рис. 2.27-29 Схема генератора с постоянным возбуждением

Изображение: 

Рис. 2.30. Схема двигателя с последовательным возбуждением

Изображение: 

Рис. 2.31. Схема двигателя с паралельным возбуждением

Изображение: 

Рис. 2.33. Схема универсального коллекторного микродвигателя

Изображение: 

Таблица 2.43 РАЗНОВИДНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ 4П

Изображение: 

2.10.5. Неисправности и отказы электрических машин

2.10.5. Неисправности и отказы электрических машин

Большинство неисправностей и отказов электрических машин разного принципа действия приведены в табл. 2.44. Многие неисправности один электрик устранить не в состоянии, поэтому подробно устранение таких неисправностей не приводится. При выходе из строя обмотки машина отправляется в капитальный ремонт (имеется в виду, что размеры и вес машины позволяют ее перевозить обычным транспортом). Также приведены некоторые сведения по устранению часто встречающихся неисправностей — вибраций и снижения сопротивления изоляции.

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

2-10-51.jpg

Продолжение табл. 2.44

2-10-52.jpg

Продолжение табл. 2.44

2-10-53.jpg

Продолжение табл. 2.44

2-10-54.jpg

Продолжение табл. 2.44

2-10-55.jpg

Продолжение табл. 2.44

2-10-56.jpg

Продолжение табл. 2.44

2-10-57.jpg

Окончание табл. 2.44

2-10-58.jpg

Устранение вибраций электрических машин

Электрические машины часто подвергаются вибрации со стороны механизмов, связанных с ними, например, колес турбомашин-вентиляторов, дымососов и т. д.При этом ослабляется крепление двигателей и рабочих машин, выходят из строя подшипники и другие детали двигателей и рабочих машин. Часто пытаются устранить это явление усилением крепления двигателя и рабочей машины, установкой машины на пружины, но это не помогает.

Дело в том, что в данных случаях причиной бывает неуравновешенность рабочего колеса машины относительно его оси из-за того, что в какой-то его части сосредоточена масса больше, чем в противоположной, и эта часть с большой массой всегда оказывается внизу, если колесо вращать от руки, а потом дать возможность остановиться.

Устранить явление можно привариванием к колесу в более легкой части, которая оказывается наверху, уравновешивающего груза. Если есть возможность, лучше всего приварить болт, а потом на него накручивать гайки, пока эта часть будет не на верху, а в разных местах при нескольких остановках при вращении от руки. После этого гайки нужно приваривать к болту — рис. 2.34.

2-10-59.jpg

Рис. 2.34. Уравновешивание рабочего колеса дымососа.

Вибрация возможна и при вертикальном положении оси

колеса.

В таком случае колесо вместе с двигателем нужно снять и установить в горизонтальном положении на опорах для балансировки тем же способом.

Сушка электрических машин

Увлажнение изоляции электрических машин может произойти из-за условий внешней среды, в которых находится машина во время транспортировки, хранения, монтажа или эксплуатации. Поэтому необходимо проверять сопротивление изоляции электрических машин перед их монтажом, после работы на открытом воздухе или в помещении с повышенной влажностью перед новым сезоном работы в этих условиях (сельское хозяйство), после перерывов в работе и периодически в сроки, устанавливаемые ответственным за электрохозяйство. Величину допустимого сопротивления изоляции ГОСТ рекомендует принимать равной одному килоому на один вольт рабочего напряжения машины, и для машин, рассчитанных на напряжение до 1000 В, нормой считается 500 кОм.

Распространенными способами сушки электрических машин являются сушка нагревом от внешнего источника тепла и нагревом током, протекающим в обмотке машины.

Сушка внешним нагревом производится с разборкой машины. Разборка машины необходима не только для улучшения сушки и сокращения ее времени, но и для полного удаления влаги и ржавчины из зазора машины при сильном ее увлажнении.

Простейшим способом сушки внешним нагревом является нагрев лампами накаливания, помещаемыми внутрь статора машины на лист железа или асбеста. Лучше брать две лампы, мощность которых зависит от мощности двигателя, например, при мощности двигателя 30 кВт можно взять две лампы мощностью по 300 Вт, для двигателя 75 кВт — две лампы по 500 Вт, для двигателя 110 кВт — две лампы 1000 Вт.

Вместо ламп накаливания внешний нагрев может осуществляться также с помощью трубчатых электронагревателей — ТЭН соответствующих размеров и Мощности, устанавливаемых внутрь статора на теплостойкую подкладку.

Нагрев машины может быть также струей горячего воздуха от воздухонагревателя, например, электрокалорифера, в сушильном шкафу или около мощного источника тепла. Приносит пользу сушка на свежем воздухе под лучами солнца летом.

Сушка нагревом обмотки машины током, протекающим в ней, производится при наличии подходящего источника тока, при этом машина не разбирается. Данный метод пригоден при несильной увлажненности изоляции, когда не видно на обмотке капель влаги. При этом при сушке трехфазного двигателя его ротор затормаживается, при фазном роторе кольца ротора соединяются вместе. К обмотке статора подводится трехфазный ток такого напряжения, чтобы в обмотке получить ток, равный примерно 0,5Iн (/н — номинальный ток двигателя). Для поддержания такого тока напряжение сушки может быть равным 0,1Uн (Uн — номинальное напряжение двигателя). Для сушки могут применяться трехфазные трансформаторы с вторичным напряжением 36 В, изготовляемые промышленностью, например, типа ТСЗ-2,5/1, с помощью которого может быть высушен двигатель мощностью от 30 кВт. Для сушки двигателей мощностью от 30 до 55 кВт нужно два таких трансформатора, соединенных параллельно.

При отсутствии трехфазного трансформатора сушка двигателя может производиться с помощью сварочного трансформатора. При этом, если двигатель имеет шесть выводных концов, то обмотки его фаз соединяются последовательно. Присоединение однофазного напряжения к трем выводным концам при соединении обмоток двигателя звездой или треугольником дает неравный ток в обмотках двигателя, при этом при соединении звездой нужно соединять вместе два выводных зажима. Поэтому при трех выводных концах обмоток двигателя нужно периодически пересоединять провода к разным зажимам двигателя (рис. 2.35).

2-10-510.jpg

Рис. 2.35. Схема сушки асинхронного электродвигателя от трансформатора 36 В:

о) двигатель имеет шесть выводов обмоток; 6) двигатель имеет три вывода и соединен звездой; в) двигатель имеет три вывода и соединен треугольником; б1)~б3), в1)-в3) — последовательность периодических пересоединений при подводе тока.

Обозначение выводов обмоток электрических машин

Для присоединения к сети новых электрических машин или доставленных из ремонта надо знать назначение выводных концов их обмоток. Выводные концы электрических машин маркируются путем выбивания знаков на наконечниках выводных концов обмоток, а если наконечники малы, то на металлических кольцах у наконечников, или надписями на пластмассовых кольцах у наконечников.

Маркировка выводов электрических машин приведена а табл. 2.45 и 2.46.

Таблица 2.45 ОБОЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

2-10-511.jpg

У многоскоростных машин много выводных концов в коробках зажимов в соответствии с количеством частот вращения, на которые они рассчитаны при соответствующем соединении выводных концов. Нужную частоту вращения можно получить, соединив выводные концы согласно рис. 2.16.

Таблица 2.46 ОБОЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

2-10-512.jpg

Рис. 2.34. Уравновешивание рабочего колеса дымососа.

Изображение: 

Рис. 2.35. Схема сушки асинхронного электродвигателя от трансформатора 36 В:

Изображение: 

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (окончание)

Изображение: 

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (продолжение 1)

Изображение: 

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (продолжение 2)

Изображение: 

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (продолжение 3)

Изображение: 

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (продолжение 4)

Изображение: 

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (продолжение 5)

Изображение: 

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (продолжение 6)

Изображение: 

Таблица 2.44 НЕИСПРАВНОСТИ И ОТКАЗЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изображение: 

Таблица 2.45 ОБОЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изображение: 

Таблица 2.46 ОБОЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изображение: 

2.11. Осветительные установки

2.11. Осветительные установки

Общие сведения

Осветительной установкой называется электроустановка, состоящая из источника света вместе с арматурой и пуско-регулирующей аппаратурой.

Источник света устанавливается в арматуре, имеющей детали его крепления и защиты от внешней среды, защиты глаз человека от прямых лучей света. Совокупность этих деталей составляет светильник. Он имеет также петли крепления его в нужном месте.

Источниками света являются лампы накаливания и люминесцентные лампы различной конструкции.

Параметрами источников света являются номинальное напряжение, номинальная мощность, световой поток.

Электрические лампы накаливания

Принцип действия лампы накаливания основан на свечении спирали в стеклянной колбе, заполненной инертным газом.

Лампы накаливания изготовляются на напряжение от единиц до сотен вольт и на мощности от долей ватта до киловатт.

Параметры некоторых ламп накаливания приведены в табл. 2.47.

Таблица 2.47 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

2-111.jpg

Так как температура спирали зависит от напряжения сети, к которой присоединяется лампа, то срок службы лампы в

основном определяется величиной напряжения сети. В сетях, где возможны колебания напряжения, лампы быстро выходят из строя. Более надежными являются лампы на повышенное напряжение до 240 В.

Таблица 2.48 НЕКОТОРЫЕ ПУСКО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ АППАРАТЫ ДЛЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП

2-112.jpg

На практике может быть превышено и это напряжение, например, при замыкании на корпус оборудования другой фазы, к которой лампа не присоединена. Так как лампа присоединяется к фазному и нулевому проводу, связанному с корпусом оборудования, то она оказывается включенной кратковременно на две фазы, что приводит ее к перегоранию.

Так же отрицательно действуют плохие зажимы и контакты в цепи лампы, которые приводят к колебаниям тока в лампе. Отрицательно действуют на лампы всякие перенапряжения в сети, частые включения и отключения самих ламп.

Неисправности осветительных установок с лампами накаливания приведены в табл. 2.49.

Принцип действия ЛЛНД основан на дуговом разряде в

парах ртути низкого давления. Получающееся при этом ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимое в слое люминофора, покрывающего внутренние стенки лампы. Лампы представляют собой длинные стеклянные трубки, в торцы которых впаяны ножки, несущие по два электрода, между которыми находится катод в виде спирали.

Таблица 2.49 НЕИСПРАВНОСТИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

2-113.jpg

Окончание табл. 2.49

2-114.jpg

В трубку лампы введены пары ртути и инертный газ, главным образом аргон. Назначением инертных газов является обеспечение надежного загорания лампы и уменьшение распыления катодов. На внутреннюю поверхность трубки нанесен слой люминофора.

Применяются ЛЛНД с различной цветностью, которую можно получить с помощью люминофора — галофосфата кальция в зависимости от цветовой температуры лампы. Цветовой температурой называется температура абсолютно черного тела, при которой цвет его излучения совпадает с цветом излучения самого тела.

ЛД — лампы дневного цвета, имеющие цветовую температуру 6500 К, соответствующую цветовой температуре голубого неба без солнца (К — Кельвин. Т= t+ 273, где Т— температура в К, t — температура в °С).

ЛХБ — лампы холодно-белого цвета с цветовой температурой 4800 К, соответствующей цветовой температуре дневного неба, покрытого тонким слоем белых облаков.

ЛБ — лампы белого цвета с цветовой температурой 4200 К, соответствующей цветовой температуре яркого солнечного дня.

ЛТБ — лампы тепло-белого цвета с цветовой температурой 2800 К, соответствующей цветности излучения ламп накаливания.

В обозначениях ламп с улучшенной цветностью в конце добавляется буква Ц, например, лампы ЛДЦ.

Пускорегулирующие аппараты со стартерным зажиганием для ламп ЛЛНД

Стартерный пускорегулирующий аппарат (ПРА) состоит из дросселя и стартера, иногда могут применяться компенсирующие конденсаторы. Дроссель служит для стабилизации р .жима работы лампы.

При зажигании лампы стартер не размыкает свои контакты в течение времени, необходимого для разогрева электродов лампы до температуры термоэлектронной эмиссии, быстро размыкает контакты после разогрева электродов, поддерживает контакты разомкнутыми во время горения лампы.

На рис. 2.36, б представлена схема устройства стартера тлеющего разряда. Он представляет собой баллон из стекла, наполненный инертным газом, в котором находятся металлический и биметаллический электроды, выводы которых соединены с выступами в цоколе для контакта со схемой лампы При включении лампы согласно схемы рис. 2.36 а на электро-

2-115.jpg

Рис 2.36. Стартерное зажигание люминесцентной лампы:

а) схема включения: EL — лампа, VL — стартер, LL — дроссель; 6} схема стартера 1 — контакты, 2 — металлический электрод, 3 — баллон, 4 — биметаллический электрод, 5 — цоколь; в) диаграмма изменения напряжения на лампе и тока в лампе при зажигании: Uс — напряжение сети,Uимп — импульс напряжения, зажигающий лампу, Uтл — напряжение тлеющего разряда, Iтл — ток тлеющего разряда, Iпуск — пусковой ток, Iр — рабочий ток; tтл — период тлеющего разряда, t1 — момент замыкания контактов стартера, tзам — период замыкания контактов стартера, t2 — момент появления импульса напряжения на электродах лампы, tпуск— общая длительность пускового режима лампы.

ды лампы и стартера подается напряжение сети Uс, которое достаточно для образования тлеющего разряда между электродами стартера. Поэтому в цепи протекает ток тлеющего разряда стартера Iтл = 0,01...0,04 А. Тепло, выделяемое при протекании тока через стартер, нагревает биметаллический электрод, который выгибается в сторону другого электрода. Через промежуток времени тлеющего разряда tтл = 0,2...0,4 с контакты стартера замыкаются — момент t1 на рис. 2.36, в, и по цепи начинает течь пусковой ток Iпуск. величина которого определяется напряжением сети и сопротивлениями дросселя и электродов лампы. Этого тока не достаточно для нагревания электродов стартера, и биметаллический электрод стартера разгибается, разрывая цепь пускового тока. Предварительно пусковой ток разогревает электроды лампы. Благодаря наличию в цепи индуктивности, при размыкании контактов стартера в цепи возникает импульс напряжения в момент времени t2 -зажигающий лампу. Время разогрева электродов лампы составляет 0,2...0,8 с что в большинстве случаев недостаточно, и лампа может не загореться с первого раза, и весь процесс

может повториться. Общая длительность пускового режима лампы Iпуск составляет 5...15 с. Длительность пускового импульса при размыкании контактов стартера составляет 1...2 мкс, что недостаточно для надежного зажигания лампы, поэтому параллельно контактам стартера включают конденсатор емкостью 5...10 пф.

Параметры некоторых ЛЛНД приведены в табл. 2.47, а ПРА — в табл. 2.48. Отказы установок с ЛЛНД перечислены в табл. 2.49. Обозначения типов ПРА расшифровываются следующим образом (табл. 2.50):

Таблица 2.50 РАСШИФРОВКА ОБОЗНАЧЕНИЙ ТИПОВ ПРА

2-116.jpg
Дуговые ртутные лампы высокого давления (ДРЛ)

При повышении давления в лампе и плотности тока разряд в ней становится более интенсивным по излучению. Наряду с излучением в видимой области спектра получается излучение в ультрафиолетовой области. При использовании такого разряда в источниках света требуется исправление его цветности путем преобразования ультрафиолетового излучения в красное.

Для получения такого излучения используются трубчатые кварцевые лампы, называемые в данном случае горелками. Горелка представляет собой кварцевую трубку с впаянными по концам катодами на больший ток, чем при разряде низкого

давления. С целью облегчения зажигания впаиваются дополнительные электроды зажигания в один или оба конца трубки, соединенные с противоположным катодом через добавочное сопротивление R — рис. 2.37. Из-за малого расстояния между основным и дополнительным электродами между ними происходит разряд при включении лампы, приводящий к ионизации газа в трубке. Когда сопротивление столба разряда в трубке станет меньше добавочного сопротивления в цепи дополнительного электрода, начинается разряд между основными электродами. Такие горелки применяются в лампах ДРЛ. Так как работа горелки зависит от действия внешней среды, то она размещается внутри колбы лампы, покрытой изнутри люминофором, который поглощает ультрафиолетовое излучение и превращает его в видимое красное. Внешняя колба лампы наполняется инертным газом. Время, в течение которого происходит установление нормального режима работы лампы, называемое временем разгорания, составляет 7...10 мин. Повторное зажигание лампы возможно только после ее остывания.

2-117.jpg

Рис. 2.37. Схема конструкции горелки лампы ДРЛ:

1 — основной электрод, 2 — электрод зажигания, 3 — вводы, R — добавочное сопротивление.

Рассмотренные лампы требуют для своей работы ПРА. Лампа с горелкой и нитью накала в колбе не требует специальных устройств для включения и может прямо включаться в сеть. Такие лампы называются ртутно-вольфрамовыми.

Параметры ламп ДРЛ приведены в табл. 2.47, а ПРА для них — в табл. 2.48. Неисправности установок с люминесцентными лампами перечислены в табл. 2.49.

Рис 2.36. Стартерное зажигание люминесцентной лампы

Изображение: 

Рис. 2.37. Схема конструкции горелки лампы ДРЛ

Изображение: 

Таблица 2.47 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

Таблица 2.48 НЕКОТОРЫЕ ПУСКО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ АППАРАТЫ ДЛЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП

Изображение: 

Таблица 2.49 НЕИСПРАВНОСТИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК (окончание)

Изображение: 

Таблица 2.49 НЕИСПРАВНОСТИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Изображение: 

Таблица 2.50 РАСШИФРОВКА ОБОЗНАЧЕНИЙ ТИПОВ ПРА

Изображение: 

2.12. Датчики систем автоматического регулирования

2.12. Датчики систем автоматического регулирования

Состояние машин и установок можно контролировать не только человеком, но и специальными устройствами, называе

мыми чувствительными элементами или датчиками. Сигнал от датчика подается на устройство сравнения вместе с заданным сигналом, сигнал разности подается на усилитель, и этот усиленный сигнал действует на исполнительный органа изменяющий состояние регулируемого объекта.

В электроустановках датчик воздействует на электрическую цепь, включая или выключая ее, изменяя электрическое сопротивление или вырабатывая электричество.

Всегда важно выбрать место установки датчика. Например, в системе водяного отопления от электрокотла датчик температуры ставится на выходе ее из котла, чтобы подавать сигнал на включение и отключение нагревательных элементов котла для поддержания температуры воды на выходе котла соответствующей заданной. При установке датчика в других местах котел может не отключиться даже при аварийных режимах работы, например, при отсутствии циркуляции воды и перегреве котла.

Датчики температуры

Термопреобразователи сопротивления (термометры сопротивления) применяются для передачи сигнала о температуре объекта на расстоянии от объекта до показывающего прибора, т. е. для дистанционного измерения температуры. Их принцип работы основан на свойстве металлов изменять удельное сопротивление при изменении температуры. Схема термопреобразователя сопротивления показана на рис. 2.38.

2-121.jpg

Рис. 2.38. Схема термопреобразователя сопротивления

1 — чувствительный элемент, 2 — провода, 3 — корпус, 4 — штуцер крепления корпуса, 5 — клеммы, 6 — штуцер для вывода проводов.

Чувствительный элемент термопреобразователя состоит из проволоки, намотанной на каркас. В зависимости от материала проволоки различаются термопреобразователи сопротивления медные (ТСМ) и платиновые (ТСП). Размер каркаса чувствительного элемента от 60 до 100 мм. Каркас вставляется в конец корпуса защитной арматуры, а на другом конце корпуса имеется головка с зажимами для проводов, идущих от чувствительного элемента. На корпусе имеется штуцер для его крепления на технологическом оборудовании.

Термопреобразователи различаются монтажной длиной — расстоянием от штуцера до конца, в котором находится чувствительный элемент, которая может меняться от 80 до 3150 мм.

Пределы измеряемой температуры термопреобразователя

от -200 до 600 -С.

Термоэлектрические преобразователи (термопары) служат также для дистанционного измерения температуры. Их принцип действия основан на использовании ЭДС, получаемой от двух спаянных концов разного металла, если их спай и свободные концы находятся при разных температурах.

Термоэлектрические преобразователи обозначаются в зависимости от применяемых сплавов: хромель—копель — ТХК, хромель—алюмель — ТХА, платинородий—платина — ТПП, платинородий (30% родия) — платинородий (6% родия) —

ТПР.

Термоэлектрический преобразователь устроен аналогично

термопреобразователю сопротивления. Длина его монтажной части до 10 м, пределы измеряемой температуры — от -50 до

1800 °С.

Особенность применения термоэлектрических преобразователей заключается в необходимости компенсации температуры холодных концов спая. Если температура холодных концов, равная температуре окружающего воздуха, будет изменяться, а температура измеряемой среды будет неизменной, то значения термо-ЭДС будут также изменяться. Неизменность показаний прибора достигают электрической компенсацией влияний температуры в месте установки прибора, воспринимающего термо-ЭДС. Для этого термоэлектрический преобразователь присоединяют к вторичному прибору специальными компенсационными проводами (табл. 2.51).

Манометрические термометры применяются для дистанционного измерения температуры. Их принцип действия основан на зависимости между температурой и давлением жидкости или газа при постоянном объеме. Схема манометрического

термометра показана на рис. 2.39.

Прибор состоит из термобаллона, соединенного капилляром с вторичным прибором — манометром. В манометре капилляр соединяется с трубчатой пружиной, которая скручиваемся или раскручивается в зависимости от давления жидкости

или газа в системе манометра, зависящего от температуры измеряемой среды, куда помещен термобаллон. Пружина действует на механизм манометра, воздействующий на показывающие и регулирующие устройства (стрелки, самописцы, контакты).

Таблица 2.51 ДАННЫЕ ТЕРМОЭЛЕКТРОДНЫХ ПРОВОДОВ

2-122.jpg

Манометрические термометры могут быть газовые, жидкостные и конденсационные, самопишущие, сигнализирующие и показывающие. К последним относятся газовые типа ТГП—100, конденсационные типа ТКП—100. Пределы измерения различных типов приборов от —50 до 600 °С, длина капилляра от 1,6 до 40 м.

Терморезисторы широко применяются в устройствах автоматики. Они встраиваются в обмотки электродвигателей, если применяется устройство температурной защиты, являются датчиками в регуляторах температуры.

2-123.jpg

Рис. 2.39. Схема манометрического термометра:

1 — пружина манометрическая, 2 — стрелка показывающая, 3 — ось, 4 — механизм передаточный, 5 — капилляр, 6 — термобаллон.

Биметаллические элементы являются датчиками температурами. Их принцип действия основан на свойстве пластинки,

сваренной иэ двух разных металлов, изгибаться из-за разного удлинения этих металлов при нагревании. Биметаллические

элементы применяются в приборах для регулирования температуры различных сред, в защитных тепловых реле, применяемых в бытовых приборах и в промышленных установках

Датчики давления

Для измерения давления в различных средах широко применяются манометры. Чувствительными элементами манометры являются плоские или гофрированные мембраны, мембранные коробки, сильфоны и различного рода манометрические пружины.

В системах автоматики применяются электроконтактактные

манометры типов ЭКМ-1У, ЭКМ-2У, ВЭ-16Р6 с пределами измерения от 0,1 до 160 МПа. Схема электроконтактного манометра показана на рис. 2.40.

2-124.jpg

Pиc. 2.40. Электрическая схема электроконтактного манометра.

1 — стрелка, 2 — шкала, 3 — зажимы выводов, связанные с неподвижными контактами и стрелкой, 4 — контакты подвижные

Датчики уровня

Датчики уровне служат для контроля уровня жидкостей в резервуарах и для подачи сигналов о регулировании этого

уровня.

Электродный датчик имеет короткий и длинный электроды, укрепленные в коробке зажимов. Короткий электрод является контактом верхнего уровня, а длинный — нижнего уровня. Датчик соединяется проводами со станцией управления.

двигателем насоса. Касание коротким электродом воды приводит к отключению пускателя насоса, понижение уровня воды ниже длинного электрода приводит к включению насоса.

Электродные датчики применяются и в других установках, кроме насосных, например, в системе подкачки воды в парогенераторах.

Поплавковое реле применяется в отапливаемых резервуарах. Одна из конструкции этого реле состоит из коромысла, на конце которого подвешены на тросе один над одним два поплавка. Верхний поплавок представляет собой емкость дном вверх, а нижний — емкость дном вниз. Ось коромысла заходит в корпус, где кулачками переключает тумблер, включающий или отключающий двигатель насоса.

При снижении уровня воды конец коромысла опускается под действием веса поплавков и воды в нижнем поплавке, кулачок коромысла включает насос, воздействуя на тумблер.

При повышении уровня воды поплавки поднимаются, коромысло под действием противовеса поднимает конец с тросом и переключает тумблер на остановку насоса.

Электроконтактные манометры также применяются как датчики уровня, так как каждый уровень воды соответствует определенному ее давлению. При этом шкала манометра должна иметь достаточно большие деления, чтобы установить пределы давления на включение и отключение насоса с помощью подвижных контактов на приборе.

Для определения уровня сыпучих материалов в бункерах служат мембранные датчики уровня, которые крепятся в отверстии стенки бункера. В них мембрана воздействует на контакты, замыкая или размыкая цепь управления загрузочными или разгрузочными устройствами.

Датчики освещенности и пламени

Для включения и отключения уличного освещения применяются фотореле, датчиком освещенности с которыми применяются фотосопротивления ФСК—Г1. Они представляют собой герметические корпуса с окном со стеклом для освещения фотосопротивления, которое находится внутри. Наружу выведены два контакта для припайки проводов.

Для контроля пламени в топках на жидком топливе применяются фотореле — приборы контроля пламени, датчиками которых являются фотоголовки ФСК—6, внутри которых за стеклом находятся два фоторезистора.

Механические контактные датчики

Принцип работы датчиков такой же, как кнопочных постов, только переключаются они не вручную, а различными выступающими деталями механизмов, действующими на штоки и педали, несущие подвижные контакты. Широкое распространение имеют конечные выключатели, сигнализирующие о положении различных механизмов, служащие для их остановки или изменения направления движения. Конечные выключатели, имеющие малые габариты, называются микропереключателями.

Бесконтактные датчики перемещения

Пример конструкции датчика показан на рис. 2.41, о, его принципиальная схема — на рис. 2.41, б. Датчик состоит из генератора и усилителя на транзисторах. На генератор воздействует внешняя стальная пластина, связанная с движущейся частью объекта регулирования, например, с цепью транспортера. При введении в зазор корпуса датчика металлической пластины между базовой и коллекторной обмотками трансформатора происходит уменьшение коэффициента обратной связи генератора, вызывающее срыв генерации. В усилителе нормально закрытый выходной транзистор открывается, что дает сигнал на срабатывание реле и блока управления. Детали датчика залиты в компаундную смолу, поэтому он является водозащищенным и выдерживает экстремальные температуры производственных условий.

2-125.jpg

Рис. 2.41. Бесконтактный датчик перемещения типа КВД—6:

о) общий вид: 1 — пластина металлическая на контролируемом механизме, 2 провода для присоединения к пульту управления; 6) принципиальная схема.

Неисправности датчиков

При выборе датчиков нужно учитывать соответствие условий внешней среды и напряжения, при которых они будут работать, исполнению датчиков. Датчик также должен иметь запас по измеряемому параметру. Например, если термоэлектрический преобразователь поместить в среду с большей температурой, чем та, которая указана на его корпусе или в его документации, то он выйдет из строя. Следует иметь в виду, что при выходе из строя системы регулирования температуры может быть перегрев объекта регулирования и выход из строя термоэлектрического преобразователя.

Для подключения термоэлектрических преобразователей к измерительным приборам применяют специальные термоэлектродные провода с двумя жилами из специально подобранных металлов и сплавов, которые в интервале температур от 0 до 100 С развивают такую же термо-ЭДС, как и соответствующий преобразователь. Плюсовая жила провода должна присоединяться к плюсовому термоэлектроду, а минусовая — к минусовому. Данные по термоэлектродным проводам приведены в табл. 2.51.

Неисправности термоэлектрического преобразователя при работе вместе с конечным прибором приведены в табл. 2.52.

В манометрах органом, воспринимающим давление, являются мембраны, коробки, сильфоны и трубки, и надежность манометра зависит от герметичности этих устройств.

В системе регулирования уровня воды с помощью электроконтактных манометров может быть неустойчивая работа и подгорание контактов манометра, промежуточных реле и пускателя. Причина в том, что стрелка манометра, с которой связан подвижный контакт, не сразу устанавливается в положение равновесия при переключении насоса из-за колебаний давления в системе, которое воспринимает стрелка. Колебание стрелки, несущей подвижный контакт, приводят к включению и выключению насоса, что приводит снова к колебаниям, которые могут быть незатухающими, что может вывести из строя двигатель насоса.

Для обеспечения устойчивости могут быть механические и электрические корректирующие устройства.

Механическое корректирующее устройство может быть в виде успокоителя — демпфера в трубке, подводящей воду к манометру, но оно не всегда эффективно.

Если электрическое корректирующее устройство не предусмотрено схемой, то оно может быть сделано в виде цепочки последовательно соединенных конденсатора и резистора, присоединенных параллельно контактам манометра. Эти детали можно расположить в любом удобном месте, например, в пульте управления, присоединив к соответствующим точкам схемы. Величины емкости и сопротивления можно подобрать опытным путем.

Таблица 2.52 НЕИСПРАВНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ РАБОТЕ С ПРИБОРОМ

2-126.jpg

Примечание: ремонт всех приборов производится специализированными организациями.

Чтобы полностью исключить влияние неустойчивого включения контактов манометра на работу системы, можно применить задержку их влияния на систему с помощью реле времени. Для этого размыкающий контакт реле времени включается параллельно контактам манометра. Реле времени включается сразу после касания контактов манометра, потом происходит задержка времени включения размыкающего контакта, пока стрелка манометра не успокоится, после чего контакт реле времени размыкается.— рис. 2.42.

Датчики уровня поплавковые, электродные и мембранные при низкой температуре являются неработоспособными. Первые два вмерзают в воду и требуют обогрева, которое не всегда возможно осуществить. Мембрана датчика уровня для сыпучих материалов при низкой температуре также не работает и выходит из строя, поэтому и хранить их нужно при положительной температуре.

2-127.jpg

Рис. 2.42. Коррекция системы автоматического управления насосом с электроконтактным манометром:

о) цепь RC, присоединенная параллельно контактам манометра; б) размыкаемые контакты реле времени, присоединенные параллельно контактам манометра.

Если в воде, где применяется электродный датчик, много минеральных частиц, то они осаждаются на электродах и детали крепления электродов, что приводит к нарушению работы системы автоматики, и нужна чистка датчика. При повышенной температуре на электродах осаждается также накипь, что требует более частой чистки.

В корпусах фотосопротивлений и фотоголовок активный элемент защищен стеклом, через которое он освещается. Стекло может загрязняться, а у датчиков пламени топок покрываться сажей, поэтому стекло датчиков нужно периодически чистить.

На датчик может влиять посторонний свет, нарушая работу установки. Например, освещение датчика наружного освещения ночью вызывает отключение наружного освещения. Освещение может быть фарами машин, от близко расположенного светильника, от снежной поверхности. Для защиты от случайного освещения можно применить козырек из жести, влияние снежного покрова можно устранить регулировкой переменного резистора в цепи фотореле.

На работу контактных механических датчиков влияют условия среды. Сырость, агрессивная среда приводят к окислению контактов и всех металлических деталей, так что датчик трудно разобрать для ремонта, и приходится его заменять. При понижении температуры при наличии сырости все подвижные детали смерзаются и заклиниваются, и датчик перестает работать. Запыленность также ведет к отказу датчиков.

Всех этих недостатков лишены бесконтактные датчики перемещения. Они также безопасны, так как электронное устройство имеет малое напряжение питания — 12 В.

Pиc. 2.40. Электрическая схема электроконтактного манометра

Рис. 2.38. Схема термопреобразователя сопротивления

Рис. 2.39. Схема манометрического термометра

Рис. 2.41. Бесконтактный датчик перемещения типа КВД—6

Изображение: 

Рис. 2.42. Коррекция системы автоматического управления насосом с электроконтактным манометром

Изображение: 

Таблица 2.51 ДАННЫЕ ТЕРМОЭЛЕКТРОДНЫХ ПРОВОДОВ

Таблица 2.52 НЕИСПРАВНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ РАБОТЕ С ПРИБОРОМ

Изображение: 

2.13. Провода и кабели

2.13. Провода и кабели

Влияния внешней среды

Надежная работа проводов и кабелей зависит от их правильного выбора по условиям внешней среды и току нагрузки. Провода и кабели в электроустановках предназначены для определенных способов прокладки, которые следует учитывать. Как правило, изолированные провода не прокладываются незащищенными и должны прокладываться в трубах, лотках и коробах, под штукатуркой. Кабели в местах, где возможно их механическое повреждение, прокладываются в трубах. Это относится и к бронированным кабелям, потому что броня и герметичные оболочки могут повредиться при различных ударах, например, при задевании перемещаемым грузом. Следует также учитывать, что провода и кабели могут повредиться и в трубах от действия воды и агрессивных жидкостей, действующих на изоляцию. Вода, попавшая в трубы с проводами и кабелями с резиновой изоляцией, ухудшает состояние изоляции, что может привести к замыканию между проводами, жилами кабелей или их замыканию на металл трубы. Обычно выходят из строя провода с резиновой изоляцией в хлопчатобумажной оплетке.

При замерзании воды в трубах лед может разорвать провода и кабели. Для предотвращения попадания воды в трубы с проводами или кабелями все отверстия в трубах нужно заделывать водонепроницаемой мастикой.

Кроме воды, на резиновую изоляцию влияют нефтепродукты, например, печное топливо, смазочные масла, что приводит к разбуханию резиновой изоляции и утрате ею всех необходимых свойств. Поэтому при возможности действия этих продуктов лучше применять кабели или провода с пластмассовой изоляцией.

Отрицательная температура приводит к отвердеванию изоляции, особенно пластмассовой, что приводит к ее растрескиванию и отколу при изгибе проводов. Это нужно учитывать при монтаже проводов и кабелей и при выборе кабелей для передвижных механизмов.

Перегрузка током проводов и кабелей приводит прежде всего к обгоранию изоляции у мест присоединения проводов к аппаратам или к электроприемникам. Возможно не только обгорание изоляции проводов, но и деталей корпусов, к которым крепятся токоведущие части, что приводит к выходу из строя аппаратов и панелей коробок зажимов электроприемников. Устранить это явление можно только заменой проводов или кабелей.

При перегрузке током могут загореться и сами провода и кабели.

Выбор проводов и кабелей

При выборе проводов и кабелей надо учитывать условия внешней среды в месте их прокладки, напряжение, при котором они будут работать, и ток нагрузки.

При выборе проводов и кабелей по длительно допустимому току его величину можно приблизительно определить по величине тока на 1 кВт мощности электродвигателя.

Как известно, номинальная мощность двигателя, кВт,

2-131.jpg

Эти приблизительные значения тока нагрузки можно принять, так как нельзя подобрать кабель или провод, имеющий точно такой длительно допускаемый ток, какой получается при точном расчете, и сечение проводов и кабелей выбирается с запасом.

Провода и кабели выбираются по известному току нагрузки по таблицам длительно допустимого тока нагрузки. При этом учитывается также допустимый способ прокладки проводов и кабелей.

Длительно допустимые токи нагрузки для некоторых распространенных в применении проводов и кабелей приведены в табл. 2.53 и 2.54, способы прокладки проводов и кабелей — в табл. 2.55.

Таблица 2.53 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ*

2-132.jpg

* Для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми (А) и медными (М) жилами.

Принятое сечение жил проводов и кабелей должно быть не менее значений, приведенных в табл. 2.56.

Отказы проводов и кабелей

Надежность проводов и кабелей обусловлена их надежностью после изготовления, монтажа и условиями окружающей среды при эксплуатации. Во время монтажа кабели могут быть повреждены при неосторожном обращении. При изготов

лении кабели и провода наматываются на барабаны или укладываются в бухты. При отматывании кабели с жесткой изоляцией собираются в кольца, и если их растянуть, не расправляя, то будет перегиб кабеля или излом. Кабель а этом месте будет ненадежным, поэтому его применять нельзя. Могут быть и другие повреждения изоляции и токоведущих жил при монтаже, некоторые уменьшают надежность при эксплуатации.

Таблица 2.54 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ*

2-133.jpg

* Для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных (А), и для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке бронированных и небронированных (М).

Через поврежденную изоляцию к токоведущим жилам может проникать влага, содержащая агрессивные примеси, или воздух с агрессивными газами, приводящие к коррозии металла провода. В таких условиях особенно сильно происходит коррозия алюминия, что может привести к полному обрыву жилы. В таких случаях лучше всего заменить провод или кабель, а если он большой длины, то приходится вставлять новый участок провода или кабеля. Если провод или кабель

Таблица 2. 55 СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ

2-134.jpg

Окончание табл. 2. 55

2-135.jpg

недоступен для замены, то он отсоединяется, а новый прокладывается в доступном месте.

Для соединения кабелей с приемниками электроэнергии, аппаратами и с другими кабелями производится разделка их концов. При этом производится отделение жил кабелей от общей изоляции и изолирование их отдельно с помощью изолирующих полихлорвиниловых лент, клеев и других составов или заливка мест разделки кабелей с помощью специальных муфт и воронок разогретой массой или холодной затвердевающей массой. При этом разделку кабелей с пластмассовой изоляцией нельзя производить заливкой разогретой массой, так как при высокой температуре может повредиться изоляция.

Как показывает практика, места разделки кабелей являются слабыми по надежности, так как в этих местах происходит замыкание с перегоранием жил. Происходит это тогда, когда применен не соответствующий материал или разделка произведена небрежно. Места разделки кабелей должны быть под наблюдением и защищены от различных вредных воздействий.

Следует учитывать возможность повреждения проводов и кабелей грызунами, которые повреждают любую изоляцию. Например, крысы сгрызают изоляцию до металла провода.

Насекомые также не все безобидны. Осы хотя и не повреждают изоляцию, но вьют гнезда в ящиках и шкафах, при открывании которых электриком они могут помешать ему в ответственный момент.

Таблица 2.56 НАИМЕНЬШИЕ СЕЧЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ЖИЛ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

2-136.jpg

Мухи, забираясь между контактами и в зазоры, могут нарушать работу аппаратов.

При возможности повреждения изоляции грызунами провода и кабели должны прокладываться в трубах, коробах и каналах с заделкой мест их ввода различными мастиками и растворами, например, цементным.

При наличии насекомых места ввода проводов и кабелей в корпуса аппаратов и шкафы нужно уплотнять заводскими уплотнениями или замазывать различными составами,

Таблица 2. 55 СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ (окончание)

Изображение: 

Таблица 2. 55 СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ

Изображение: 

Таблица 2.53 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми (А) и м

Таблица 2.54 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией

Изображение: 

Таблица 2.56 НАИМЕНЬШИЕ СЕЧЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ЖИЛ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Изображение: 

Ф.1 К определению номинальной мощности двигателя

3.Токи короткого замыкания.

3.Токи короткого замыкания.

Основные понятия

Коротким замыканием (КЗ) называется соединение токоведущих частей разных фаз или потенциалов между собой или на корпус оборудования, соединенный с землей, в сетях электроснабжения или в электроприемниках. КЗ может.быть по разным причинам: ухудшение сопротивления изоляции во влажной или химически активной среде, при недопустимом перегреве изоляции, механические воздействия, ошибочные воздействия персонала при обслуживании и ремонте и т. д.

Как видно из самого названия процесса, при КЗ путь тока укорачивается, т. е. он идет, минуя сопротивление нагрузки, поэтому он может увеличиться до недопустимых величин, если напряжение не отключится под действием защиты.

Но напряжение может не отключиться и при наличии защиты, если КЗ случилось в удаленной точке, и из-за большого сопротивления до места КЗ ток недостаточен для срабатывания защиты. Но этот ток может быть достаточным для загорания проводов, что может привести к пожару.

Отсюда возникает необходимость расчета тока короткого замыкания — ТКЗ. Величина ТКЗ может меняться, если к сети электроснабжения присоединяются другие электроприемники в более удаленных местах. В таких случаях снова производится расчет ТКЗ в месте установки новых электроприемников.

ТКЗ производит также электродинамическое действие на аппараты и проводники, когда их детали могут деформироваться под действием механических сил, возникающих при больших токах.

Термическое действие ТКЗ заключается в перегреве аппаратов и проводов. Поэтому при выборе аппаратов их нужно проверять по условиям КЗ, с тем чтобы они выдержали ТКЗ в месте их установки.

Как известно, наряду с сетями с глухозаземленной нейтралью существуют сети с изолированной нейтралью. Рассмотрим характерные отличия этих сетей при КЗ.

На практике в большинстве случаев происходят однофазные короткие замыкания. В сетях с изолированной нейтралью при соединении одной фазы с землей режим не является коротким замыканием и бесперебойность электроснабжения не

нарушается, но он должен быть отключен, так как соответствует аварийному состоянию. При замыкании одной фазы на землю в данной сети напряжения на двух других фазах повышаются в 1,73 раза, а напряжение на нулевой точке становится равным фазному напряжению относительно земли, (рис. 4.2, в).

В сетях с глухозаземленной нейтралью при соединении провода с землей сгорает предохранитель или срабатывает автоматический выключатель, при этом электроснабжение нарушается, а при сгорании предохранителя могут повредиться обмотки двигателей при работе на двух фазах.

Расчет тока короткого замыкания

Для расчета тока короткого замыкания можно пользоваться формулой

31.jpg

где Rп — активное сопротивление одного провода цепи КЗ, равное произведению удельного сопротивления провода на его длину (удельное сопротивление проводов в Ом/км приводится в справочниках), Xп — то же индуктивное сопротивление, рассчитывается по удельному индуктивному сопротивлению, которое принимается равным 0,6 Ом/км;

Zt — полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низкого напряжения, которое можно определить по формуле

32.jpg

где Uk%— напряжение короткого замыкания трансформатора, приводится в справочниках, Iн, Uн — номинальные ток и напряжение трансформатора, даются в справочниках.

Отсюда полное сопротивление фазной обмотки трансформатора, Ом,

33.jpg

Ф.1 Расчет тока короткого замыкания

Изображение: 

Ф.2 Полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низкого напряжения

Изображение: 

Ф.3 Полное сопротивление фазной обмотки трансформатора

Изображение: 

4. Электробезопасность

4. Электробезопасность

4.1. Системы с изолированной и заземленной нейтралью источника напряжения или трансформатора и опасность при касании человеком т

4.1. Системы с изолированной и заземленной нейтралью источника напряжения или трансформатора и опасность при касании человеком токоведущей части

Электроустановки могут входить в системы с глухозаземленной или изолированной нейтралью генератора или трансформатора. Нейтраль представляет собой общую точку соединенных обмоток генератора или трансформатора, потенциал которой в нормальных условиях нагрузки равен нулю, поэтому она также называется нулевой точкой.

Глухозаземленная нейтраль получается тогда, когда она соединяется с землей системой проводников и электродов, находящихся в земле около места установки генератора или трансформатора. От нейтрали идет провод, называемый нулевым, который соединяется с корпусом каждого приемника энергии. Системы с глухозаземленной нейтралью применяются для питания большинства производственных и бытовых электроприемников.

В системах с изолированной нейтралью нулевая точка не заземляется. На рис. 4.1 представлена схема сети трехфазного тока с изолированной нейтралью при касании человеком фазного провода. Изоляция каждого провода не является идеальной и имеет утечку на землю с сопротивлениями r1,r2,r3 и емкость относительно земли с емкостными сопротивлениями xc1,xc2,xc3. Эти сопротивления можно представить в виде звезд с нейтральными точками, замкнутыми на землю, и они также составляют полные сопротивления фаз сети, которым соответствуют полные проводимости. Проводимости создают замкнутые через землю цепи, связывающие между собой провода сети. Сопротивление тела человека частично замещает сопротивление фазы, которой он касается, в случае рис. 4.1 — r1 и xc1 и через тело человека проходит ток, нарушающий симметрию сопротивлений утечек и емкостей.

Представим фазные напряжения в виде звезды с лучами ОА, OВ, ОС, тогда линейные напряжения образуют треугольник со сторонами АВ, ВС, СА, соответствующими линейным напряжениям (рис. 4.2, а).

4-11.jpg

4-12.jpg

Рис. 4.2. Векторные диаграммы напряжений сети трехфазного тока с изолированной нейтралью:

а) активные и емкостные сопротивления проводов сети одинаковы; б) ухудшение сопротивления изоляции фазы А; в) замыкание на землю фазы А.

При равенстве r1=r2=r3 и хc1= хc2= хc3 равны по величине и фазные напряжения (рис. 4.2, а). Напряжения фаз сети по отношению к земле (точка О) равны фазным напряжениям.

При увеличении проводимости одной из фаз, например, фазы А, симметрия системы нарушается, напряжение фазы А по отношению к земле (точка О) снижается, а напряжения других фаз возрастают (рис. 4.2, б).

При полном нарушении изоляции фазы А относительно земли (глухое заземление) эта фаза приобретает потенциал земли или близкий к нему, напряжения других фаз по отношению к земле (0'В и 0'С] возрастают до линейных напряжений (АС и АВ), т. е. увеличиваются в 3^0.5 раз, а напряжение нулевой точки по отношению к земле возрастает до фазного (OO' = ОА).

Если напряжение фазы А по отношению к земле становится равным нулю, можно принять, что пути токов утечки и емкости этой фазы на землю шунтируются через место замыкания фазы А на землю током замыкания. Через место

замыкания на землю фазы А будет проходить ток, равный геометрической сумме токов утечки и емкостных других фаз (рис. 4.3).

4-13.jpg

Рис. 4.3. Трехфазная сеть с изолированной нейтралью с замыканием на землю одной фазы.

Как следует из диаграмм рис. 4.2, линейные напряжения во всех рассмотренных случаях остаются неизменными, и замыкание на землю одной фазы не влияет на работу электроприемников.

Чем больше проводимость изоляции утечки и емкостная по отношению к земле, тем большую опасность представляет прикосновение человека к токоведущей части. Если одна фаза имеет замыкание на землю, то прикосновение человека к другим фазам представляет наибольшую опасность, так как при этом человек оказывается под линейным напряжением (рис. 4.4).

4-14.jpg

Рис. 4.4. Касание человеком токоведущей части в сети с изолированной нейтралью при коротком замыкании другой фазы.

Если нейтраль заземлена, фазные напряжения по отношению к земле остаются постоянными и равными фазному напряжению. При нарушении изоляции одной из фаз по отношению к земле нейтраль может получить незначительное смещение.

Прикосновение человека к одной из фаз создает цепь тока: проводник—тело человека—земля—заземленный нулевой провод—общая точка обмоток (рис. 4.5). Напряжение прикосновения человека- будет частью фазного напряжения, и ток, проходящий через человека, не зависит от токов утечки и емкостных токов других фаз, так как цепь замыкания через сопротивление нейтрали имеет меньшее сопротивление, чем сопротивления утечки и емкостные сопротивления этих фаз, т. е. эти сопротивления оказываются зашунтированными.

4-15.jpg

Рис. 4.5. Касание человеком токоведущеи части в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью.

Прикосновение человека к токоведущей части может быть замыканием на заземленную часть электроустановки — замыканием на корпус, или замыканием непосредственно на землю. Здесь имеется различие, так как в последнем случае имеет значение большое переходное сопротивление в месте контакта человека с землей.

В системе с заземленной нейтралью при замыкании провода на землю создается путь тока от места замыкания через землю и нулевую точку к обмоткам других фаз генератора или трансформатора, и защита срабатывает. В случае касания провода человеком он оказывается под фазным напряжением и не может оказаться под линейным напряжением.

С точки зрения опасности прикосновения человека к токоведущей части система с изолированной нейтралью представляется более опасной по величине напряжения, под которым может оказаться человек, если не надежно работают устройства защиты.

Рис. 4.1. Схема сети трехфазного тока с изолированной нейтралью при касании человеком токоведущей части

Изображение: 

Рис. 4.2. Векторные диаграммы напряжений сети трехфазного тока с изолированной нейтралью:

Изображение: 

Рис. 4.3. Трехфазная сеть с изолированной нейтралью с замыканием на землю одной фазы.

Изображение: 

Рис. 4.4. Касание человеком токоведущей части в сети с изолированной нейтралью при коротком замыкании другой фазы.

Изображение: 

Рис. 4.5. Касание человеком токоведущеи части в трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью.

Изображение: 

4.2. Действие электрического тока на человека

4.2. Действие электрического тока на человека

В зависимости от условий, при которых человек подвергается действию электрического тока, последствия этого действия могут быть различны. Но всегда нужно ожидать его действия на нервную систему, которое наиболее опасно. Как известно, работа сердца регулируется нервными импульсами, исходящими от нервной системы, под действием которых происходит его сокращение в определенном ритме. Дыхание также управляется нервной системой. Действие электрического тока нарушает воздействия нервной системы на работу сердца и дыхания, что может привести к беспорядочному сокращению мышц сердца, называемому фибрилляцией, что равносильно его остановке, и к остановке дыхания, что ведет к смерти.

Воздействия тока на нервную систему выражаются в виде электрического удара и шока.

Электрический удар в зависимости от последствий можно условно разделить на пять степеней:

1 — едва ощутимое сокращение мышц;

2 — судорожное сокращение мышц с сильными болями, без потери сознания, при этом могут быть механические травмы под действием сокращения мышц;

3 — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися работой сердца и дыхания;

4 — потеря сознания с нарушением работы сердца и дыхания;

5 — клиническая смерть, когда человек не дышит и у него не работает сердце и отсутствуют другие признаки жизни.

При своевременной помощи человека можно вернуть к жизни.

Электрический шок имеет фазы возбуждения и торможения.

Фаза возбуждения характеризуется сохранением активности и работоспособности, но потом она переходит в фазу торможения, которая характеризуется понижением давления, учащением пульса, ослаблением дыхания, возникает угнетенное состояние, потом клиническая смерть, которая без оказания помощи может перейти в биологическую.

Возможны и другие воздействия тока на человека.

Тепловое воздействие характеризуется различными ожогами, химическое воздействие сопровождается электролизом крови и других растворов в организме, нарушением их химического состава и функций в организме. Механическое воздействие приводит к различным травмам частей тела под действием непроизвольного сокращения мышц.

Основное значение при действии на человека имеет величина проходящего через его тело тока, но влияет и род тока, его частота, путь тока через тело человека, продолжительность действия тока и индивидуальные особенности пострадавшего.

Различные величины тока частотой 50 Гц действуют следующим образом:

5...10 мА — боль в мышцах, судорожные их сокращения, руки с трудом можно оторвать от электродов;

10...20 мА — боли, руки невозможно оторвать от электродов;

25...50 мА — боль в руках и груди, дыхание затруднено, возможен паралич дыхания и потеря сознания;

50...80 мА — при длительном действии возможна клиническая смерть;

100 мА и более — при длительности более 3 с возможна клиническая смерть.

На рис. 4.6 показана эквивалентная схема сопротивления тела человека при его касании проводников так, что ток идет через тело. Сопротивление тела человека Zt зависит от активного сопротивления кожи Rк, емкости наружных слоев кожи Ск и внутреннего сопротивления тела человека Rт.

4-21.jpg

Рис. 4.6. Эквивалентная схема замещения сопротивления тела человека при напряжении прикосновения менее 50 В.

При постоянном токе, а также при малых напряжениях прикосновения (до 42 В) переменного тока частотой 50 Гц полное сопротивление тела человека может быть вычислено по формуле

Zt = 2Rк + Rт

и составляет 6... 100 кОм.

При напряжении прикосновения более 50 В происходит электрический пробой кожи, при этом полное сопротивление тела человека уменьшается и становится равным Zt = Rt.

При расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1 кОм при напряжении прикосновения 50 В и более и 6 кОм при напряжении прикосновения до 42 В.

Предельно допустимые величины напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека, нормируются в зависимости от режима работы электроустановки — нормального или аварийного, вида установок — бытовых или производственных, длительности воздействия тока.

В аварийном режиме бытовых электроустановок при длительности воздействия более 1 с допустимые величины напряжения 12 В и тока 2 мА.

В аварийных режимах производственных электроустановок допустимые величины напряжения прикосновения и тока, проходящего через человека:

переменный ток 50 Гц 36 В 6 мА 400 Гц 36 В 8 мА постоянный ток 40 В 15 мА

при длительности воздействия более 1 с.

Рис. 4.6. Эквивалентная схема замещения сопротивления тела человека при напряжении прикосновения менее 50 В.

Изображение: 

4.3. Первая помощь пострадавшему от электрического тока

4.3. Первая помощь пострадавшему от электрического тока

Оказывающий помощь должен знать признаки нарушения жизнедеятельности человека и уметь оказывать первую помощь пострадавшему.

Первая помощь пострадавшему от тока заключается в освобождении его от действия электрического тока, определении степени поражения и последовательности мероприятий по спасению пострадавшего, проведении мероприятий по спасению и поддержанию его жизненных функций, вызове медицинского работника или доставке пострадавшего в лечебное учреждение.

Освобождение пострадавшего от действия электрического тока может быть осуществлено или отключением тока, или отделением пострадавшего от токоведущих частей, или отделением пострадавшего от земли. Отключение тока может быть произведено ближайшим выключателем, снятием предохранителей, .рассоединением штепсельного разъема, перерубанием или перекусыванием инструментом проводов с учетом имеющегося в них напряжения. Если пострадавший находится на высоте, то нужно принять меры против его падения при выключении тока. при искусственном освещении нужно быть готовым к отсутствию освещения при выключении тока.

Отделение пострадавшего от токоведущих .частей можно производить отбрасыванием провода от пострадавшего или оттаскиванием пострадавшего от провода.

Отбрасывание провода можно производить любым предметом из непроводящего материала, рукой в диэлектрической перчатке или обмотанной тканью.

Оттаскивание пострадавшего можно производить за его сухую одежду, а если нет такой возможности, то освобождающий оттягивает пострадавшего руками, защищенными от электрического тока.

Отделить пострадавшего от земли можно, оттянув его ноги изолированным предметом или одеждой и положив под ноги изолирующий предмет.

Степень поражения и последовательность мероприятий по спасению пострадавшего определяют по состоянию сознания, цвету кожи и губ, характеру дыхания и пульса.

Если у пострадавшего отсутствуют дыхание и пульс, то немедленно нужно приступить к его оживлению путем искусственного дыхания и наружного массажа сердца;

пострадавший дышит редко и судорожно, но у него прощупывается пульс — начать делать искусственное дыхание;

пострадавший в сознании с устойчивым дыханием и пульсом — нужно его уложить на одежду или другую подстилку, расстегнуть одежду, стесняющую дыхание, дать приток свежего воздуха, согреть при охлаждении и дать прохладу в жару;

пострадавший находится в бессознательном состоянии при наличии дыхания и пульса — наблюдать за его дыханием; в случае нарушения дыхания при западении языка выдвинуть нижнюю челюсть вперед и поддерживать ее в таком состоянии до прекращения западения языка.

Нельзя давать пострадавшему двигаться даже при нормальном состоянии.

Наиболее эффективным способом искусственного дыхания является способ «изо рта в рот» или «изо рта в нос».

При проведении искусственного дыхания нужно уложить пострадавшего на спину, расстегнуть стесняющую дыхание одежду, восстановить проходимость верхних дыхательных путей, которые могут быть закрыты запавшим языком, для чего:

встать на колени сбоку от пострадавшего, одну руку положить под шею пострадавшему, а ладонью другой руки нажимать на его лоб, запрокидывая голову, при этом корень языка поднимается и рот открывается, освобождая путь проходу воздуха, после этого под шею пострадавшему можно подложить валик из одежды или другой предмет;

наклониться к лицу пострадавшего, сделать глубокий вдох открытым ртом, охватить губами рот пострадавшего, закрыв его нос своей щекой или двумя пальцами руки, находящейся на его лбу, сделать выдох, вдувая воздух в его рот;

при поднятии грудной клетки пострадавшего, что говорит о входе воздуха, отвернуть лицо для вдоха, при этом интервал между искусственными вдохами должен составлять 5 с.

Если при вдувании воздуха грудная клетка не поднимается, что говорит о препятствии для входа воздуха, необходимо выдвинуть вперед нижнюю челюсть пострадавшего. Для этого пальцами обеих рук захватывается нижняя челюсть сзади за углы, большие пальцы упираются в край челюсти ниже рта, челюсть выдвигается вперед так, чтобы нижние зубы были впереди верхних.

Показателем эффективности искусственного дыхания, кроме подъема грудной клетки, является порозовение кожных покровов, появление сознания и дыхания у пострадавшего.

Искусственное дыхание «изо рта в нос» производится при невозможности открыть его рот при стиснутых зубах.

Наружный массаж сердца делается при проведении искусственного дыхания при отсутствии пульса, бледности кожных покровов.

После подготовительных мероприятий, приведенных выше, делается два вдувания воздуха по одному из указанных выше способов,

потом оказывающий помощь приподнимается, кладет ладонь одной руки на нижнюю половину грудины, приподняв пальцы, ладонь второй руки кладет на первую и надавливает на руки, помогая весом своего тела, при этом руки должны быть выпрямлены. Надавливание должно производиться быстрыми толчками, так чтобы грудина смещалась на 4...5 см. Продолжительность надавливания и интервал между надавливаниями по 0,5 с, количество надавливаний — 12—15 на каждые два вдувания.

Если помощь оказывают два человека, то вдувания и надавливания производятся попеременно, при этом на одно вдувание можно производить 5 надавливаний в том же темпе.

После восстановления сердечной деятельности массаж сердца прекращается, при слабом дыхании продолжается проведение искусственного дыхания до восстановления полноценного дыхания.

При неэффективности мероприятий по оживлению они прекращаются через 30 мин.

4.4. Способы защиты от поражения электрическим током в электроустановках

4.4. Способы защиты от поражения электрическим током в электроустановках

Общие сведения

Существуют следующие способы защиты, применяемые отдельно или в сочетании друг с другом: защитное заземление, зануление, защитное отключение, электрическое разделение сетей разного напряжения, применение малого напряжения, изоляция токоведущих частей, выравнивание потенциалов.

В электроустановках (ЭУ) напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в ЭУ постоянного тока с изолированной средней точкой применяют защитное заземление в сочетании с контролем изоляции или защитное отключение.

В этих электроустановках сеть напряжением до 1000 В, связанную с сетью напряжением выше 1000 В через трансформатор, защищают от появления в этой сети высокого напряжения при повреждении изоляции между обмотками низшего и высшего напряжения пробивным предохранителем, который может быть установлен в каждой фазе на стороне низшего напряжения трансформатора.

В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью или заземленной средней точкой в ЭУ постоянного тока применяется зануление или защитное отключение. В этих ЭУ заземление корпусов электроприемников без их заземления запрещается.

Защитное отключение применяется в качестве основного или дополнительного способа защиты в случае, если не может быть обеспечена безопасность применением защитного заземления или зануления или их применение вызывает трудности

При невозможности применения защитного заземления. зануления или защитного отключения допускается обслуживание ЭУ с изолирующих площадок.

Защитное заземление

Заземлением (рис. 4.7) называется соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрооборудования через металлические детали, закладываемые в землю и называемые заземлителями, и детали, прокладываемые между заземлителями и корпусами электрооборудования, называемые заземляющими проводниками. Проводники и заземлители обычно делаются из низкоуглеродистой стали, называемой в просторечии железом.

Заземлители в виде штырей, вбиваемых в землю, называются электродами, и могут быть одиночными или групповыми. Заземлитель имеет характеристики, обусловленные стеканием по нему тока в землю. К характеристикам заземлителя относятся:

напряжение на заземлителе;

4-41.jpg

изменение потенциалов точек в земле вокруг заземлителя в зависимости от их расстояния от заземлителя в зоне растекания тока — вид потенциальной кривой;

вид линий равного потенциала — эквипотенциальных линий на поверхности земли;

сопротивление заземляющего устройства;

напряжения прикосновения и шага.

На рис. 4.8 показана схема простого заземлителя в виде стержня или трубы, забиваемых в землю и вид потенциальных кривых и эквипотенциальных линий.

4-42.jpg

При расстоянии менее 40 м между одиночными заземлителями в групповом заземлителе их зоны растекания накладываются друг на друга, и получается одна зона растекания группового заземлителя, которой соответствует своя потенциальная кривая.

Напряжение прикосновения

Напряжением прикосновения называется напряжение на корпусе электрооборудования с поврежденной изоляцией, к которому может прикоснуться человек. Это напряжение зависит от состояния заземления, расстояния между человеком и заземлителем, сопротивления основания, на котором стоит человек.

На рис. 4.9, о показано влияние положения человека относительно заземлителя при одиночном заземлителе на величину напряжения прикосновения. Напряжение прикосновения максимально в положении 1 человека, когда он стоит в зоне нулевого потенциала и касается заземленного оборудования;

равняется нулю в положении 2, когда человек стоит на заземлителе или его проекции на поверхность земли, в некотором промежуточном положении человека напряжение прикосновения имеет промежуточное значение, которое меняется от О до Uз.

4-43.jpg

На рис. 4.9, б показана зависимость напряжения прикосновения от положения человека при групповом заземлителе. В

этом случае Uпp имеет наибольшее значение в положении 1 человека, когда он находится между электродами заземлителя, наименьшее значение в положении 2, когда он стоит на заземлителе или его проекции на поверхность земли, в любом промежуточном положении Uпр изменяется от 6 до максимального значения.

При одиночном и групповом заземлителях напряжение прикосновения

4-44.jpg

Напряжение шага

Напряжение шага возникает между ногами человека, стоящего на земле, из-за разности потенциалов на поверхности земли при растекании в земле тока замыкания на землю. Напряжение шага отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока, т. е. на расстоянии более 20 м от заземлителя.

На рис. 4.10 показана зависимость величины напряжения шага от расстояния между человеком и одиночным заземлите-

лем. Напряжение шага наибольшее в положении 1 человека, когда он стоит одной ногой на заземлителе. В положении человека между заземлителем и зоной нулевого потенциала, когда шаг направлен по радиусу к заземлителю, напряжение шага имеет промежуточное значение.

4-45.jpg

4-46.jpg

Заземление предназначается для устранения опасности поражения человека электрическим током во время прикосновения к нетоковедущим частям, находящимся под напряжением. Это достигается путем снижения до безопасных пределов напряжения прикосновения и шага за счет малого сопротивления заземлителя. Областью применения защитного заземления

являются сети переменного и постоянного тока с изолированной нейтралью источника напряжения или трансформатора.

Не требуют защитного заземления электроустановки переменного тока напряжением до 42 В и постоянного тока до 110 В.

Величина сопротивления заземляющего устройства нормируется «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ). Эта величина для электроустановок до 1000 В с изолированной нейтралью должна быть не более 4 Ом, а если мощность питающих сеть генераторов или трансформаторов, или их суммарная мощность не более 100 кВА, то сопротивление должно быть не более 10 Ом.

Для заземления могут быть использованы детали уже существующих сооружений, которые называются естественными заземлителями:

металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;

металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов;

свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле;

обсадные трубы скважин и т. д.

Наименьшие размеры электродов искусственных заземлителей:

диаметр круглых электродов, мм

неоцинкованных................... 10

оцинкованных .................... 6

сечение прямоугольных электродов, мм^2 ... 48

толщина прямоугольных электродов, мм ... 4

толщина полок угловой стали, мм ........ 4

В качестве заземляющих и нулевых (см. ниже) проводников, соединяющих корпуса оборудования с заземлителями, могут применяться:

специальные проводники;

металлические конструкции оборудования и зданий;

стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей;

металлические открыто расположенные трубопроводы всех назначений, за исключением трубопроводов для горючих жидкостей и газов, канализации и центрального отопления.

Запрещается использовать в качестве заземляющих и нулевых проводников алюминиевые провода для прокладки в земле, металлические оболочки трубчатых проводов, несущие тросы тросовой проводки, металлорукава, броню и свинцовые оболочки проводов и кабелей.

Минимальные размеры заземляющих и нулевых проводников показаны в табл. 4.2.

Таблица 4.2 МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ И НУЛЕВЫХ ПРОВОДНИКОВ

4-47.jpg

Проводники присоединяют к корпусам оборудования сваркой или болтовым соединением с обеспечением доступности для контроля или переделки при ухудшении контакта. Последовательное включение в цепь заземления или зануления отдельных корпусов оборудования запрещается.

При монтаже заземляющих устройств монтажной организацией контроль за работами производится со стороны заказчика. При этом отдельно принимаются работы, которые впоследствии будут скрыты, и в это время, а не после, подписываются акты на скрытые работы.

Монтажные организации сдают заказчику всю документацию на заземляющие устройства. На каждое устройство заводится паспорт, в котором отмечаются все изменения, результаты осмотров и измерений.

При проверке состояния заземления периодически проводятся осмотр видимой части, проверка цепи между заземлителем и заземляемыми элементами, измерение сопротивления заземляющего устройства, выборочное вскрытие грунта для осмотра элементов, находящихся в земле.

Измерение сопротивления заземляющего устройства

Измерения обычно производят с помощью специального прибора — измерителя заземлений, например, М-416, работающего на принципе амперметра—вольтметра. При измерении сопротивления сложного контура (рис. 4.11, о), имеющего наибольшую диагональ Д, токовый электрод располагают на расстоянии l1 = 2Д от края данного контура, а потенциальный электрод En — поочередно на расстояниях 0,4, 0,6, 0,5l фиксируя показания прибора. Если сопротивления, полученные при установке Еп на расстояниях, 0,4 и 0,6l1 отличаются не более 10%, то принимают значение сопротивления, полученное в положении потенциального электрода на расстоянии 0,5l1 а если различие больше 10%, то или повторяют измерения при увеличении расстояния до Ет в 1.5...2 раза, или производят измерения при изменении направления токового электрода.

4-48.jpg

Для вертикальных электродов, расположенных в ряд и соединенных полосой или для заземлителя, состоящего из полосы, длину полосы принимают за величину Д.

Токовый электрод (рис. 4.11, б) располагают на расстоянии от края испытываемого заземлителя:

при Д > 40 м l2 = 2Д, при 10 м < Д <= 40 м l2 > 80 м,

при Д<= 10 м l2 = 40 м.

Потенциальный электрод располагается на расстоянии 0,54. Измерение сопротивления заземления производится, когда оно имеет наибольшие значения: для северных районов и средней полосы — зимой при наибольшем промерзании почвы, для южных районов — когда почва наиболее сухая.

Во время приемо-сдаточных испытаний измеренные значения сопротивлении умножают на коэффициент сезонности, который берется из таблицы.

Зануление

Зануление (рис. 4.12) предусматривает глухое заземление нейтрали источника или трансформатора трехфазного тока, одного вывода источника однофазного тока, наличие нулевого провода и его повторного заземления.

4-49.jpg

Заземление нейтрали источника тока имеет целью понизить напряжение на корпусах оборудования и на нулевом проводе, с которым эти корпуса соединены, до безопасного значения при замыкании фазного проводника на землю, при этом создается путь для тока Iф-з (рис. 4.12).

Нулевой защитный проводник предназначен для увеличения тока короткого замыкания lk c целью воздействия этого тока на защиту. Увеличение lк происходит за счет уменьшения сопротивления току при наличии нулевого провода по сравнению с тем, если бы ток шел через землю.

Повторное заземление нулевого провода предназначено для снижения напряжения на корпусах оборудования при замыкании фазы на корпус как при исправном, так и при оборванном нулевом проводе.

Зануление в электроустановках до 1000 В применяется в 4-проводных сетях с глухозаземленной нейтралью трансфор

матора ипи генератора, в сетях с заземленным выводом источника однофазного тока, в сетях с заземленной средней точкой источника постоянного тока. Зануление выполняется в тех же случаях, что и защитное заземление.

Предельные величины сопротивлений заземляющих устройств в системе зануления приведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3 ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ В СИСТЕМЕ ЗАНУЛЕНИЯ

4-410.jpg

В качестве нулевых защитных проводников используются нулевые рабочие проводники, за исключением проводников ч передвижным электроприемникам. В цепи нулевых защитных проводников не должно быть аппаратов, разъединяющих эти проводники, в том числе предохранителей.

Проверка зануления на соответствие требованиям ПУЭ производится во время монтажа, при сдаче после монтажа и при эксплуатации.

Проверяют следующие параметры:

сопротивление заземлений нейтрали и повторных;

отношение тока однофазного КЗ на корпус и номинального тока плавкой вставки предохранителя или тока уставки автомата на контролируемом участке сети, причем это отношение должно быть не менее 3, а для автоматов только с электромагнитными расцепителями на номинальный ток до 100 А кратность должна быть не менее 1,4 и для автоматов на ток более 100 А — 1,25.

Защитное отключение

Устройство защитного отключения (УЗО) состоит из чувствительного элемента, реагирующего на изменение контролируемой величины, и исполнительного органа, отключающего соответствующий участок сети.

Чувствительный элемент может реагировать на потенциал корпуса, ток замыкания на землю, напряжение и ток нулевой последовательности, оперативный ток. В качестве выключателей могут применяться контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели с независимым расцепителем, специальные выключатели для УЗО.

Назначение УЗО — защита от поражения электрическим током путем отключения ЭУ при появлении опасности замыкания на корпус оборудования или непосредственно при касании тоговедущих частей человеком.

УЗО применяется в ЭУ напряжением до 1000 В с изолированной или глухозаземленной нейтралью в качестве основного или дополнительного технического способа защиты, если безопасность не может быть обеспечена путем применения заземления или зануления или если заземление или зануление не могут быть выполнены по некоторым причинам.

УЗО обязательно для контроля изоляции и отключения ЭУ при снижении сопротивления изоляции в ЭУ специального назначения, например, в подземных горных выработках (реле утечки).

Примером УЗО является защитно-отключающее устройство типа ЗОУП—25, предназначенное для отключения и включения силовых трехфазных цепей при напряжении 380 В и токе 25 А в системах с глухозаземленной нейтралью, а также для защиты людей при касании токоведущих частей или корпусов оборудования, оказавшихся под напряжением.

Электрическое разделение сетей

Электрическое разделение сетей осуществляется через специальный разделительный трансформатор, который отделяет сеть с изолированной или глухозаземленной нейтралью от участка сети, питающего электроприемник. При этом связь между питающей сетью и сетью приемника осуществляется через магнитные поля, участок сети приемника и сам приемник не связываются с землей. Разделительный трансформатор представляет собой специальный трансформатор с коэффициентом трансформации, равном единице, напряжением не более 380 В, с повышенной надежностью конструкции и изоляции. От трансформатора разрешается питание не более одного приемника с током не более 15 А. В качестве разделительных трансформаторов могут быть использованы трансформаторы понижающие со вторичным напряжением не более 42 В, если они удовлетворяют требованиям к разделительному трансформатору.

Использование малого напряжения

Малое напряжение (не более 42 В между фазами и по отношению к земле) применяется для ручного инструмента, переносного и местного освещения в любых помещениях и вне их. Оно применяется также в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для питания светильников местного стационарного освещения, если они расположены на высоте менее 2,5 м. Распространено в применении напряжение 36 В, а в замкнутых металлических емкостях должно применяться напряжение не более 12 В.

Выравнивание потенциалов

Как известно, напряжение прикосновения или шага получается тогда, когда есть разность потенциалов между основанием, на котором стоит человек, и корпусами оборудования, которых он может коснуться, или между ногами. Если соединить посредством дополнительных электродов и проводников места возможного касания телом человека, то не будет разности потенциалов и связанной с ней опасности.

Выравнивание потенциалов корпусов электрооборудования и связанных с ним конструкций и основания осуществляется устройством контурного заземлителя, электроды которого располагаются вокруг здания или сооружения с заземленным или зануленным оборудованием. Внутри контурного заземлителя под полом помещения или площадки прокладываются горизонтальные продольные и поперечные электроды, соединенные сваркой с электродами контура. При наличии зануления контур присоединяется к нулевому проводу.

Выравнивание потенциалов корпусов оборудования и конструкций осуществляется присоединением конструкций и всех корпусов к сети зануления или заземления.

Выравнивание потенциалов применяется как дополнительный технический способ защиты при наличии зануления или заземления в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных.

Применение выравнивания потенциалов обязательно в животноводческих помещениях.

Устройство выравнивания потенциалов осуществляется по проекту.

Рис. 4.10. Величина напряжения шага в зависимости от расстояния между человеком и заземлителем

Изображение: 

Рис. 4.11. Схема измерений сопротивления заземляющего устройства

Изображение: 

Рис. 4.12. Схема зануления при наличии короткого замыкания фазы А на корпус и замыкании фазы С на землю

Изображение: 

Рис. 4.7. Схема заземления в сети с изолированной нейтралью при наличии короткого замыкания

Изображение: 

Рис. 4.8. Распределение потенциалов у поверхности земли в зоне растекания одиночного заземлителя

Изображение: 

Рис. 4.9. Зависимость напряжения прикосновения от расстояния между человеком и заземлителем

Изображение: 

Таблица 4.1 Пределы удельных сопротивлений грунта

Изображение: 

Таблица 4.2 МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ И НУЛЕВЫХ ПРОВОДНИКОВ

Изображение: 

Таблица 4.3 ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ В СИСТЕМЕ ЗАНУЛЕНИЯ

Изображение: 

Ф1. Напряжение шага при одиночном и групповом заземлителях

Изображение: 

4.5. Организация эксплуатации электрооборудования

4.5. Организация эксплуатации электрооборудования

Персонал для работы в электроустановках готовится специально. К работе могут быть допущены лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинскую комиссию и имеющие удостоверение на право производства работ. В удостоверении указывается группа по технике безопасности, соответствующая тем работам, которые могут быть доверены данному лицу. Характеристики групп приведены в табл. 4. 4.

Для персонала, непосредственно работающего в электроустановках, производится повторная проверка знаний раз в год.

Для безопасности работ в электроустановках осуществляются организационные и технические мероприятия.

Организационными мероприятиями являются:

оформление работы нарядом или распоряжением;

допуск к работе, надзор во время работы, оформление перерывов в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы.

Работы в электроустановках до 1000 В могут производиться по распоряжению устному или письменному, а работы со снятием напряжения специально закрепленным персоналом могут производиться единолично, причем работы на высоте более 2, 5 м должны производиться в присутствии второго лица.

К техническим мероприятиям относятся:

производство необходимых отключении и принятие мер, препятствующих ошибочному или самопроизвольному включению;

вывешивание плакатов и при необходимости установка ограждений, присоединение к заземленным частям переносных заземлений, проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, к которым должно быть присоединено переносное заземление;

наложение заземлений.

Если работа выполняется без применения переносного заземления, то должны быть приняты дополнительные меры по предотвращению ошибочного включения, например, запирание приводов аппаратов, снятие рукояток рубильников и автоматов, снятие предохранителей, установка накладок между

ножами и контактными стойками рубильников. При невозможности осуществить эти меры должны быть отсоединены провода, по которым может быть ошибочно подано напряжение.

Проверка отсутствия напряжения должна быть произведена между каждой фазой и остальными фазами и заземленными частями установки с помощью указателя напряжения. Непосредственно перед проверкой отсутствия напряжения указатель должен быть проверен на ближайших токоведущих частях при наличии напряжения.

В наружных установках в сырую погоду допускается проверка отсутствия напряжения путем прослеживания разрыва токоведущих частей.

При ремонте аппаратуры, содержащей конденсаторы, в том числе и бытовой, нужно принять меры для разрядки этих конденсаторов.

4.6. Электробезопасность и надежность

4.6. Электробезопасность и надежность

Электробезопасность электрооборудования прямо связана с его надежностью, но нужно особо отметить некоторые факторы надежности.

Как известно, электрическая опасность связана с возможностью прикосновения к токоведущим частям или корпусам электрооборудования, находящимся под напряжением. Прикосновение к токоведущим частям возможно при открытых дверках шкафов, крышках щитков, коробок зажимов и т. д. Дверки бывают на шарнирах и закрываются, удерживаясь от открывания специальным запором. При ненадежности запора дверки трудно удержать в закрытом состоянии, что представляет опасность. Поэтому ненадежный запор нужно заменять или просто делать петли для замка.

Крышки обычно удерживаются винтами, которые иногда ввертываются не в резьбу в корпусе, а в гайки, которые могут прокручиваться при плохом закреплении, поэтому гайки лучше сначала приварить.

Винты, которые ввинчиваются, могут теряться даже при наличии стопора против их выпадения. Поэтому предпочтительнее крышки укреплять, одевая на шпильки и закрепляя гайками.

Дверки и крышки устройств, предназначенных для помещений сырых или пыльных, имеют прокладки, которые часто отваливаются, так как плохо приклеены, поэтому лучше их приклеивать заранее.

Нужно учитывать, что при проворачивающихся гайках вин-

Таблица 4. 4 КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ГРУППЫ ПЕРСОНАЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

4-61.jpg

4-62.jpg

тов, которые в них закручены, их нельзя открутить и открыть крышки, то же происходит и при коррозии винтового соединения. Часто выход может быть только в применении зубила. Для предотвращения этих явлений нужно смазывать вазелином резьбовые соединения, а также поверхности гаек, винтов и болтов.

Сопротивление в цепях зануления или заземления должно быть возможно меньше, но оно может увеличиваться при коррозии в зажимах присоединения заземляющих проводников к корпусам электрооборудования. Поэтому эти зажимы должны быть расположены в местах, удобных для их осмотра и переделки. Иногда винты присоединения заземления или зануления располагаются близко к задней стенке аппарата, что затрудняет доступ к ним, если аппараты укрепляются на стене или конструкции. При этом винты бывают малого диаметра и длины, закреплены в гайках, которые проворачиваются. Поэтому сразу до монтажа лучше приварить новый болт в качестве шпильки в нужном месте и нужного размера. Для защиты от коррозии резьбовые соединения в цепи заземлителей нужно покрывать вазелином.

Как показывает практика, поддержание надежности на уровне электробезопасности возможно только при грамотном обслуживании электрооборудования.

Таблица 4.4 КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ГРУППЫ ПЕРСОНАЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ (окончание)

Изображение: 

Таблица 4.4 КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ГРУППЫ ПЕРСОНАЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Изображение: 

4.7. Случаи действия электрического тока на человека и животных

4.7. Случаи действия электрического тока на человека и животных

На практике при нормальном состоянии электрооборудования и при обычных обстоятельствах не бывает ударов током по отношению к человеку. Может ощущаться слабое действие напряжения при касании металлических частей оборудования, что называется «щипает током», в таких особо опасных помещениях, как животноводческие помещения и мастерские. Это действие зависит от величины напряжения на оборудовании и чувствительности человека, которая зависит от его одежды, обуви и состояния.

Величина напряжения на корпусах оборудования в системах с глухозаземленной нейтралью зависит от степени несимметрии нагрузки на данном объекте. Несимметрия создается неравным количеством лампочек в разных фазах или разной их мощностью в системах освещении, неравной мощностью ТЭН в разных фазах в нагревательных установках из-за выхода из строя некоторых ТЭН, влиянием бытовой нагрузки. Несимметрия ведет к появлению некоторого напряжения на нулевом проводе, несмотря на то, что он заземлен. Этого напряжения бы не было, если бы сопротивление заземления нулевого провода было равно нулю. Но этого добиться трудно, поэтому на нулевом проводе и связанных с ним корпусах оборудования всегда есть некоторое напряжение.

В аварийных случаях, например, в коровнике в момент пробоя ТЭН водонагревателя в воду или на корпус, при включении без проверки отсыревшего двигателя были удары током человека и животных.

В таких случаях при ненадежном состоянии зануления животные могут погибнуть.

Получают удары током и электрики. Это может быть в стрессовом состоянии, когда в поисках неисправности электрик часто отключает и включает напряжение и, забыв, что оно включено, может коснуться токоведущих частей. К тому же при этом выключатель может быть далеко, и выключает его другой человек, сообщая об этом по телефону или криком. В таком случае недопустима доверчивость, и прежде всего нужно выполнять технические мероприятия по безопасности.

На практике в таких случаях бывали смертельные исходы.

Наконец, можно попасть под напряжение, жестикулируя перед токоведущими частями и случайно коснувшись рукой этих частей.

4.8. Электрозащитные средства и предохранительные приспособления

4.8. Электрозащитные средства и предохранительные приспособления

Общие сведения

Согласно Правилам [30], защитными средствами называются приборы, аппараты, переносные и перевозимые приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений и аппаратов, служащие для защиты персонала, работающего на электроустановках, от поражения электрическим током.

Все защитные средства делятся на основные и дополнительные.

Основными защитными средствами называются такие, которые надежно выдерживают рабочее напряжение электроустановки и при помощи которых допускается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением.

Дополнительными защитными средствами являются такие, которые сами не могут обеспечить безопасность при касании токоведущих частей.

К основным защитным средствам, применяемым электроустановках до 1000 В, относятся:

а) диэлектрические перчатки;

б) инструмент с изолированными рукоятками;

в) указатели напряжения, изолирующие клещи. К дополнительным защитным средствам, применяемым в электроустановках до 1000 В, относятся:

а) диэлектрические галоши;

б) диэлектрические резиновые коврики;

в) изолирующие подставки.

Основные защитные средства

Резиновые перчатки выпускаются со швом и бесшовные. Основные технические данные перчаток приведены в табл. 4. 5.

Таблица 4. 5 ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЧАТКИ

4-81.jpg

Наиболее употребительные инструменты с изолированными рукоятками представлены в табл. 4. 6. При этом отверток должно быть несколько в соответствии с размерами отвертываемых винтов.

Выпускаются также комплекты слесарно-монтажных инструментов с изолирующими рукоятками, которые могут содержать ключи гаечные, молоток, зубило.

Изолирующие клещи предназначены для замены предохранителей ПР-1, ПР-2, НПН на токи 15... 60 А. Примером являются клещи К-1000 со следующими техническими данными: общая длина — 210 мм, длина рукоятки — 110 мм, диаметр предохранителей — 13... 29 мм, масса — 0, 1 кг.

Для предохранителей типа ПН2 изготовляется специальная скоба в виде рукоятки с прорезями, в которые входят выступы предохранителя, и таким образом он может сниматься или ставиться.

Таблица 4.6 ИНСТРУМЕНТ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ РУКОЯТКАМИ

4-82.jpg

Изолирующие клещи и рукоятки входят в комплект устройств, содержащих предохранители.

Данные об указателях напряжения приведены в табл. 4. 7.

Однополюсный указатель напряжения выполнен в виде отвертки, на рабочем конце которой находится штырь или отвертка, а на другом конце — металлический контакт для касания пальцем. Недостатком однополюсных указателей напряжения является то, что они могут показать напряжение в проводе, когда его там нет, из-за наводки от соседних проводов.

Часто в электроустановках появляются признаки несимметрии трехфазного напряжения — отсутствия или уменьшения напряжения в одной из фаз. Такими признаками являются неустойчивая работа электродвигателей или их остановка, разная яркость свечения групп ламп, присоединенных к разным фазам. В таком случае найти неисправность с помощью однополюсного индикатора трудно, так как он показывает напряжение во всех трех фазах, лучше измерить разность напряжений между фазами или фазой и корпусом оборудования с помощью двухполюсного указателя — рис. 4. 13.

Двухполюсный указатель напряжения состоит из двух корпусов, соединенных проводом с повышенной изоляцией. Недостатком некоторых двухполюсных указателей является малая прочность корпусов и мест заделки провода.

Таблица 4.7 УКАЗАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ

4-83.jpg

4-84.jpg

Рис. 4. 13. Схема применения двухполюсного индикатора напряжения для определения наличия напряжения:

а) фазного; б) линейного.

Переносные заземления

Переносные заземления предназначены для защиты людей, работающих на отключенных токоведущих, частых, от поражения электрическим током от ошибочно поданного или наведенного напряжения. Заземления соединяют отключенные части электроустановки с землей на время работы на них людей.

Данные переносных заземлений представлены в табл. 4. 8.

Таблица 4.8 ПЕРЕНОСНЫЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

4-85.jpg

* РУ — распределительное устройство. ** ВЛ — воздушная линия.

Предохранительные приспособления

Предохранительные пояса. Пояса предназначены для удержания работающего на высоте путем прикрепления его тела к опоре или другой конструкции с помощью стропа. Пояс состоит из широкого кушака, более узкого ремня с пряжкой и отверстиями для закрепления пояса на теле, стропа, карабина для быстрого закрепления стропа.

Применяются пояса различных видов. В табл. 4. 9 приведены данные предохранительного монтерского пояса. Он изготовляется нескольких типов:

I — с одним стропом;

II — с двумя стропами;

III — с одним стропом и двумя карабинами;

IV — с одним стропом и удлинителем с тремя ушками.

Таблица 4. 9 ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ МОНТЕРСКИЕ ПОЯСА ДЛЯ ВЛ

4-86.jpg

Пояса выполняются шести номеров с карабинами трех видов: малым, средним и большим.

Кушак изготовляется из двухслойного полукапронового ремня, ремень для застегивания — из двух слоев кожи и слоя капроновой ленты.

Строп изготовляется из капроновой ленты или из цепи.

Монтерские когти предназначены для залезания и работы на деревянных опорах воздушных линий электропередачи с железобетонными приставками, а лазы — для залезания и работы на линиях с железобетонными опорами.

Когти состоят из серповидных силовых элементов с шипами и грузовых площадок с ремнями крепления к ногам.

Лазы состоят из Г-образных силовых элементов с шипами и грузовых площадок с ремнями.

Данные монтерских когтей и лазов приведены в табл. 4. 10.

Таблица 4.10 МОНТЕРСКИЕ КОГТИ И ЛАЗЫ

4-87.jpg

Рис. 4.13. Схема применения двухполюсного индикатора напряжения для определения наличия напряжения:

Изображение: 

Таблица 4.10 МОНТЕРСКИЕ КОГТИ И ЛАЗЫ

Изображение: 

Таблица 4.5 ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЧАТКИ

Изображение: 

Таблица 4.6 ИНСТРУМЕНТ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ РУКОЯТКАМИ

Изображение: 

Таблица 4.7 УКАЗАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ

Изображение: 

Таблица 4.8 ПЕРЕНОСНЫЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Изображение: 

Таблица 4.9 ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ МОНТЕРСКИЕ ПОЯСА ДЛЯ ВЛ

Изображение: 

5. Электроизмерительные приборы

5. Электроизмерительные приборы

Измерительные приборы применяются тогда, когда нужно знать точное значение напряжения, тока или сопротивления, в основном при наладке и поисках неисправностей. Удобны для этих целей комбинированные приборы, которые являются малогабаритными и легкими и позволяют измерять величины напряжения, тока или сопротивления постоянному току (последнего с помощью встроенного элемента питания). Данные о нескольких таких приборах приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1 ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

51.jpg

Для примера рассмотрим комбинированный прибор Ц4352 применительно к его использованию в практической работе электрика. Рабочие климатические условия применения прибора: температура окружающего воздуха от +10 до +35 С, относительная влажность воздуха до 80% при температуре +25 °С. Внутри корпуса прибора находятся элементы его электрической схемы. Слева на лицевой стороне корпуса находятся шкалы:

52.jpg

53.jpg

сла, на котором стоит указатель переключателя диапазонов, на полное число делений шкалы. В данном случае цена деления шкалы

300 В: 30= 10 В,

где 300 В — положение указателя переключателя диапазонов, 30 — полное число делений шкалы отсчета измеряемой величины.

Показание прибора

22 х 10 В = 220 В.

54.jpg

На рис. 5.1 показаны схемы присоединения приборов при измерении напряжения и тока.

55.jpg

Рис. 5.1. Схемы присоединения приборов для измерения напряжения и тока. Измерение напряжения:

а) между линейными проводами — линейного; б) между проводами линейным и нулевым — фазного.

Измерение силы тока в проводе, подходящем к двигателю — . силы линейного тока двигателя:

в) непосредственным присоединением амперметра; г) присоединением амперметра с помощью трансформатора тока.

Если величина тока, измеряемого в цепи, больше предела измерения амперметра, то для измерения тока применяется трансформатор тока (рис. 5.1, г). В этом случае измеряемый ток

Iизм=Iп*ктт

где Iизм — измеряемый ток, А, Iп — ток, показанный амперметром, A, kтт — коэффициент трансформации трансформатора тока.

Согласно ПУЭ [31], вторичная обмотка трансформатора тока должна быть заземлена, а при рассоединении ее внешней цепи выводы обмотки должны быть замкнуты между собой, так как напряжение на выводах обмотки может быть опасно для человека.

Данные некоторых приборов для измерения сопротивления показаны в табл. 5.2.

Таблица 5.2 ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

56.jpg

Мегаомметр состоит из генератора постоянного тока с ручным приводом и измерительного прибора, заключенных в один корпус. Он применяется для измерения сопротивления постоянному току изоляции электрооборудования, проводов и кабелей.

Омметр работает на основе встроенного элемента питания и служит для измерения сравнительно небольших сопротивлений в омах. Он может применяться для проверки целости электрических цепей.

Для проверки цепей также может применяться щуп или пробник, состоящий из корпуса, в который помещается батарейка и лампочка. Для касания точек цепей прибор имеет штырь и провод.

Все измерения сопротивления производятся при снятом напряжении. Щуп также применяется при снятом напряжении.

Присоединив проводок щупа к нужной точке цепи и касаясь штырем других ее точек, можно проверить целость участков цепи.

Следует не забывать, что измерения сопротивлений в электроустановке нужно производить, сделав необходимые отключения напряжения, проверив его отсутствие перед присоединением прибора.

Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции электродвигателя показана на рис. 5.2, а. В данном случае применен мегаомметр М4100/3. На корпусе мегаомметра изображена схема присоединения проводов при измерении в мегаомах и килоомах. В случае измерения в килоомах между двумя левыми зажимами ставится перемычка, входящая в комплект проводов, один провод присоединяется к этой перемычке, а другой — к правому зажиму, и другие концы проводов присоединяются к измеряемому объекту.

57.jpg

Рис. 5.2. Схема применения мегаомметра М4100/3:

а)измерение сопротивления изоляции двигателя относительно его корпуса 6) определение концов жилы кабеля.

При измерении в мегаомах провода присоединяются к двум левым зажимам.

В данном случае измерение производится в килоомах, электродвигатель отсоединен от сети. Его можно и не отсоединять, а только отключить выключатель. Обычно бывает удобней измерять сопротивление изоляции двигателя со стороны включающего устройства через кабель питания двигателя. Но в этом случае прибор учтет и сопротивление изоляции кабеля, а измеренное сопротивление изоляции будет меньше, чем сопротивление изоляции двигателя. Если оно не ниже допустимого, (500 кОм), то кабель можно не отсоединять, а если ниже, то электродвигатель нужно проверить отдельно.

С помощью мегаомметра можно проверить цельность каждой фазной обмотки двигателя и места их соединения, измерив сопротивление между началами фаз, если обмотки двигателя соединены в звезду. При соединении их треугольником концы и начала обмоток для этой проверки нужно рассоединять.

Так как на выходе мегаомметра при измерении высокое напряжение, то в это время нельзя прикасаться к неизолированным частям объекта измерения и проводов прибора.

Измеряемая сеть может зарядиться от мегаомметра во время измерения, поэтому после измерения ее нужно разряжать соединением проводником с зануленными (заземленными) частями электроустановки, соблюдая предосторожности.

На рис. 5. 2, б показано определение концов жилы кабеля, в случае отсутствия расцветки, с помощью мегаомметра. Дальний конец жилы кабеля и один зажим прибора присоединяются к заземленным частям конструкций, а с помощью провода от другого зажима прибора производится поиск второго конца жилы кабеля.

Следует отметить еще некоторые особенности при работе с мегаомметром.

Мегаомметр вырабатывает высокое напряжение, и если в установке, где производится измерение, есть элементы, которые могут быть повреждены этим напряжением, например, конденсаторы, полупроводниковые приборы, то они должны быть отсоединены или закорочены проводом.

Не допускается пользование прибором загрязненным и покрытым влагой, так как это может исказить показания.

Перед измерением прибор должен быть проверен соединением концов его проводов при вращении рукоятки, при этом стрелка прибора должна показать «нуль», а при рассоединении проводов — «бесконечность».

Чтобы прибор дал нужное напряжение, его рукоятку нужно вращать с частотой не меньшей, чем указана на щитке со шкалой.

При измерении в разветвленной сети прибор может сначала показать малое сопротивление изоляции, пока сеть не зарядится от напряжения, вырабатываемого им, так как изоляция сети имеет емкость.

Р. 1 Шкалы размещенные на лицевой стороне корпуса

Изображение: 

Р. 2 Подготовка прибора к работе и порядок работы

Изображение: 

Р. 3 Установка сопротивлений прибора

Изображение: 

Рис. 5.1. Схемы присоединения приборов для измерения напряжения и тока. Измерение напряжения:

Изображение: 

Рис. 5.2. Схема применения мегаомметра М4100/3:

Изображение: 

Таблица 5.1 ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Изображение: 

Таблица 5.2 ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изображение: 

6. Инструмент электрика

6. Инструмент электрика

Кроме инструмента с изолированными рукоятками, который относится к защитным средствам и должен быть с электриком всегда, электрику необходимо иметь другой инструмент, предназначенный для разных видов работ. Некоторые инструменты, которые могут потребоваться электрику при различных работах, приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1 ИНСТРУМЕНТ ЭЛЕКТРИКА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ РАБОТ

61.jpg

Инструменты для снятия изоляции с проводов и жил кабелей, для опрессования наконечников на концах проводов и жил кабелей представлены в табл. 6.2.

Таблица 6.2 ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОНЦОВ ПРОВОДОВ

62.jpg

Обработка труб требуется при ремонте и монтаже трубной проводки. Технические данные труборезов и трубогибов представлены в табл. 6.3.

Таблица 6.3 ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТРУБ

63.jpg

Поршневой монтажный пистолет ПЦ-84 предназначен для крепления к стенам различных конструкций и аппаратов. С его

помощью в различные кирпичные, бетонные и металлические основания забивают специальные крепежные гвозди — дюбели. В пистолете во время его работы пороховые газы из патрона, расширяясь, действуют на поршень, который разгоняется и ударяет в дюбель, находящийся в направителе, и дюбель забивается в основание. Число выстрелов пистолета в час 50, габаритные размеры — 385х65х132 мм, масса 3,6 кг. Пистолет исключает рикошет дюбеля и сквозной прострел основания, имеет низкий уровень звука выстрела. Он имеет блокировки, исключающие выстрел в воздух, выстрел при запертом пистолете, при деформации амортизаторов, при падении пистолета с высоты до 1,5 м. В пистолете используются специальные беспульные патроны с бездымным порохом.

Ручные сверлильные машины используются для сверления отверстий в металле, бетоне, кирпиче и камне, дереве и других материалах. Характеристики сверлильных машин приведены в табл. 6.4.

Таблица 6.4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РУЧНЫХ СВЕРЛИЛЬНЫХ МАШИН

64.jpg

Электроперфораторы применяются для вырубки борозд и пробивки отверстий в кирпиче и бетоне, забивки дюбелей, сверления отверстий, завертывания винтов и шурупов и могут работать в режимах: ударном, ударно-вращательном, вращательном — табл. 6.5.

Таблица 6.5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РУЧНЫХ ЭЛЕКТРОПЕРФОРАТОРОВ

65.jpg

Таблица 6.1 ИНСТРУМЕНТ ЭЛЕКТРИКА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ РАБОТ

Изображение: 

Таблица 6.2 ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОНЦОВ ПРОВОДОВ

Изображение: 

Таблица 6.3 ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТРУБ

Изображение: 

Таблица 6.4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РУЧНЫХ СВЕРЛИЛЬНЫХ МАШИН

Изображение: 

Таблица 6.5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РУЧНЫХ ЭЛЕКТРОПЕРФОРАТОРОВ

Изображение: 

7. Правила пользования защитными средствами, измерительными приборами и инcтрументами

7. Правила пользования защитными средствами, измерительными приборами и инcтрументами

Защитные средства при хранении, перевозке и переноске должны быть защищены от механических повреждений, увлажнения и загрязнения. Защитные средства из резины должны храниться в специальных закрытых местах, например, шкафах, отдельно от инструментов. Они должны быть защищены от разрушительного воздействия масел, бензина и других веществ, от солнечных лучей и нагревательных приборов, температура в месте хранения должна быть в пределах 0..+2 °С.

Указатели напряжения и измерительные приборы должны храниться в футлярах.

Все защитные средства при приемке в эксплуатацию должны быть испытаны независимо от заводского испытания, должны подвергаться периодическим контрольным осмотрам, электрическим и механическим испытаниям в сроки и по нормам, предусмотренным Правилами [30].

На защитные средства, прошедшие испытания, кроме инструмента с изолированными рукоятками, должен ставиться штамп, где указывается напряжение, в пределах которого данное средство годно, срок годности до следующего испытания, название лаборатории.

На защитных средствах, которые признаны негодными, штамп перечеркивается крест накрест красной краской.

Все защитные средства рассчитаны на использование их в закрытом помещении или в наружных установках в сухую погоду, поэтому использование их в сырую погоду запрещается.

Перед каждым пользованием защитным средством необходимо проверить его исправность, обтереть от пыли, резиновые перчатки должны быть проверены на отсутствие прокола.

Пользование защитными средствами, срок испытания которых истек, запрещается.

Измерения переносными приборами должны производиться двумя лицами, причем одно из них должно иметь квалификационную группу не ниже 4, другое — не ниже 3.

Измерения на опорах ВЛ до 1000 В может производить одно лицо при наличии другого лица внизу, стоя на когтях

(лазах) и привязавшись к опоре стропом пояса. Производить измерения на ВЛ, стоя на лестнице, запрещается.

Проведение измерений на ВЛ с опор, имеющих заземляющие спуски, запрещается.

Электроинструмент должен быстро включаться и отключаться от сети, быть безопасным в работе.

Напряжение электроинструмента должно быть:

не выше 220 В а помещениях без повышенной опасности;

не выше 36 В в помещениях с повышенной опасностью и вне помещений.

При этом допускается применение электроинструмента до 220 В при наличии устройства защитного отключения или заземления корпуса инструмента с обязательным использованием защитных средств (диэлектрических перчаток, галош, ковриков).

В особо опасных помещениях и в стесненных условиях (котлах, баках) разрешается применение электроинструмента на напряжение не выше 36 В с обязательным применением

защитных средств.

Корпус электроинструмента на напряжение выше 36 В должен иметь специальный зажим для присоединения заземляющего провода с отличительным знаком «Земля».

Электроинструмент с двойной изоляцией заземления не требует.

8. Правила пользования защитными средствами, измерительными приборами и инcтрументами

7. Правила пользования защитными средствами, измерительными приборами и инcтрументами

Защитные средства при хранении, перевозке и переноске должны быть защищены от механических повреждений, увлажнения и загрязнения. Защитные средства из резины должны храниться в специальных закрытых местах, например, шкафах, отдельно от инструментов. Они должны быть защищены от разрушительного воздействия масел, бензина и других веществ, от солнечных лучей и нагревательных приборов, температура в месте хранения должна быть в пределах 0..+2 °С.

Указатели напряжения и измерительные приборы должны храниться в футлярах.

Все защитные средства при приемке в эксплуатацию должны быть испытаны независимо от заводского испытания, должны подвергаться периодическим контрольным осмотрам, электрическим и механическим испытаниям в сроки и по нормам, предусмотренным Правилами [30].

На защитные средства, прошедшие испытания, кроме инструмента с изолированными рукоятками, должен ставиться штамп, где указывается напряжение, в пределах которого данное средство годно, срок годности до следующего испытания, название лаборатории.

На защитных средствах, которые признаны негодными, штамп перечеркивается крест накрест красной краской.

Все защитные средства рассчитаны на использование их в закрытом помещении или в наружных установках в сухую погоду, поэтому использование их в сырую погоду запрещается.

Перед каждым пользованием защитным средством необходимо проверить его исправность, обтереть от пыли, резиновые перчатки должны быть проверены на отсутствие прокола.

Пользование защитными средствами, срок испытания которых истек, запрещается.

Измерения переносными приборами должны производиться двумя лицами, причем одно из них должно иметь квалификационную группу не ниже 4, другое — не ниже 3.

Измерения на опорах ВЛ до 1000 В может производить одно лицо при наличии другого лица внизу, стоя на когтях

(лазах) и привязавшись к опоре стропом пояса. Производить измерения на ВЛ, стоя на лестнице, запрещается.

Проведение измерений на ВЛ с опор, имеющих заземляющие спуски, запрещается.

Электроинструмент должен быстро включаться и отключаться от сети, быть безопасным в работе.

Напряжение электроинструмента должно быть:

не выше 220 В а помещениях без повышенной опасности;

не выше 36 В в помещениях с повышенной опасностью и вне помещений.

При этом допускается применение электроинструмента до 220 В при наличии устройства защитного отключения или заземления корпуса инструмента с обязательным использованием защитных средств (диэлектрических перчаток, галош, ковриков).

В особо опасных помещениях и в стесненных условиях (котлах, баках) разрешается применение электроинструмента на напряжение не выше 36 В с обязательным применением

защитных средств.

Корпус электроинструмента на напряжение выше 36 В должен иметь специальный зажим для присоединения заземляющего провода с отличительным знаком «Земля».

Электроинструмент с двойной изоляцией заземления не требует.

8. Электротехнические материалы, применяемые при ремонте электрооборудования

8. Электротехнические материалы, применяемые при ремонте электрооборудования

При обслуживании и ремонте электрооборудования применяются различные материалы. Материалом, который должен быть у электрика всегда, является изоляционная лента.

Познакомимся с некоторыми изоляционными лентами.

Лента изоляционная поливинилхлоридная липкая марки ПВХ, изготовляется на основе светотермостойкого изоляционного пластиката, на одну сторону которого нанесен липкий состав. Выпускается лента в основном светло-синего цвета, но может выпускаться и других цветов.

До появления лент марки ЛЭТСАР она являлась основной изоляционной лентой.

ЛЭТСАР — лента электроизоляционная термостойкая самослипающаяся резиновая. Выпускается двух марок и двух сечений, марки различаются цветом и термостойкостью, марка К — красного цвета, марка Б — белого цвета. Между слоями ленты в ролике проложена полиэтиленовая лента марки Нт для предотвращения самослипания слоев ленты ЛЭТСАР. Лента имеет хорошую электрическую прочность, тепло-, влаго-, и водостойка, стойка к действию озона и ультрафиолетовых лучей, масел и химических реактивов. Лента способна слипаться в монолит без предварительного подогрева.

Лента электроизоляционная прорезиненная липкая представляет собой хлопчатобумажную ткань, на поверхность которой нанесена липкая резиновая смесь.

Лента марки ЛХМ-105 электроизоляционная лакотканевая лакоткань хлопчатобумажная, пропитанная масляным лаком, для длительной работы при температуре 105С.

Лента хлопчатобумажная для электропромышленности изготовляется из хлопчатобумажной пряжи или полиэфирных нитей. Для электромонтажных работ применяется в основном киперная лента из хлопчатобумажной пряжи с обозначением К.

Сведения о некоторых лентах приведены в табл. 8. 1.

Полихлорвиниловые трубки могут заменять изоляционную ленту для защиты отдельных проводов или жгутов проводов при их вводе в корпуса аппаратов, двигателей, в металлические трубы.

Таблица 8. 1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ЛЕНТ

81.jpg

Размеры некоторых трубок приведены в табл. 8. 2.

Таблица 8.2 РАЗМЕРЫ ПОЛИХЛОРВИНИЛОВЫХ ТРУБОК

82.jpg

Клеи могут потребоваться при ремонте разбитых пластмассовых корпусов аппаратов и приборов, для приклеивания выпавших стекол в измерительных приборах и в других случаях.

Сведения о клеях приведены в табл. 8. 3.

В табл. 8. 4 и 8. 5 представлены сведения о припоях и флюсах для пайки.

Для подшипников электродвигателей необходим запас тугоплавкой смазки, например 1-13 (универсальная тугоплавкая водостойкая УТВ), ЦИАТИМ-203.

Таблица 8. 3 НАЗНАЧЕНИЕ КЛЕЕВ

83.jpg

Примечание: знак «+» означает, что клей склеивает данный материал.

Таблица 8. 4 ЛЕГКОПЛАВКИЕ ПРИПОИ

84.jpg

Таблица 8. 5 НЕАКТИВНЫЕ ФЛЮСЫ

85.jpg

Таблица 8.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ЛЕНТ

Изображение: 

Таблица 8.2 РАЗМЕРЫ ПОЛИХЛОРВИНИЛОВЫХ ТРУБОК

Изображение: 

Таблица 8.3 НАЗНАЧЕНИЕ КЛЕЕВ

Изображение: 

Таблица 8.4 ЛЕГКОПЛАВКИЕ ПРИПОИ

Изображение: 

Таблица 8.5 НЕАКТИВНЫЕ ФЛЮСЫ

Изображение: 

9. Пожарная безопасность

9. Пожарная безопасность

Классы пожароопасных зон и степени защиты применяемого в них электрооборудования приведены в гл. 1.

Загорания в пожароопасных зонах возможны при нарушении приведенных там рекомендаций, а также в процессе эксплуатации при различных нарушениях правил и небрежности.

При эксплуатации оборудования его надежность может ухудшаться, что приводит к снижению пожарной безопасности. Ухудшение надежности электрооборудования возможно из-за механических воздействий на него и увеличения нагрева токоведущих частей и корпусов.

Кроме механических нарушений корпусов электрооборудования, возможно нарушение его степени защиты из-за действий персонала по неграмотности и небрежности. Например, оставленный без крышки аппарат или электродвигатель без крышки на коробке зажимов не являются пожаробезопасными, если они были такими до этого.

Первоначальной причиной нагрева токоведущих частей или корпусов электрооборудования является большой ток или повышение сопротивления в цепях. Большой ток может быть вызван коротким замыканием в цепях за данным аппаратом или увеличением тока нагрузки. Неотключенный ток короткого замыкания может вызвать перегорание токоведущих частей внутри аппарата, замыкание между фазами и на корпус аппарата, что может вызвать большой нагрев корпуса аппарата или его выгорание с опасностью пожара. Ток нагрузки для данного аппарата может быть большим тогда, когда он выбран неправильно для данного тока.

Ток короткого замыкания, проходящий через заземляющие проводники, может вызвать искрение в ненадежных зажимах или перегорание проводников, что также является пожарной опасностью.

Источником нагрева могут быть слабые зажимы в токоведущих частях или заземляющих проводниках. Детали слабого зажима нагреваются и окисляются, что еще больше увеличивает сопротивление и нагрев.

Если не принять мер, то зажим может перегореть, что может вызвать замыкание между фазами и на корпус аппарата и может привести к выгоранию корпуса.

Нагрев присоединительных зажимов аппарата может быть из-за того, что применены провода меньшего сечения, чем нужно, которые, нагреваясь, нагревают сам зажим. Причина может быть также в неправильно или небрежно выполненном зажиме. О правильном выполнении зажимов сказано в п. 2. 9. 9. Нагрев концов проводов может быть также в месте контакта провода с наконечником и при нормальной величине тока. В таком случае опрессовка наконечника не помогает, и наконечник нужно отрезать от провода и ставить другой, а если его нет, то временно провод можно присоединять без наконечника, согнув кольцом, что будет надежнее, чем с нагревающимся наконечником.

Увеличение сопротивления в зажимах заземляющих проводников ведет не только к повышению напряжения прикосновения, но и к пожарной опасности из-за нагрева зажима и его искрения.

Следует учитывать возможность перегрева аппаратов и от нагрева рабочих контактов и мест их крепления из-за повышения сопротивления в месте касания контактов. Это сопротивление может быть повышено при неплотном касании контактов и, как следствие, от их окисления (п. 2. 9. 9).

От нагрева может быть перегорание и замыкание не только токоведущих частей, но частичное или полное сгорание пластмассовых деталей и корпусов аппаратов, что может привести к пожару.

Обеспечить надежность электрооборудования и связанную с ней пожарную безопасность можно только при грамотном обслуживании электрооборудования.

Как правило, после пожара его причиной считается электрооборудование и электропроводка. Исходя из вышеизложенного, вероятность такой причины есть, но после пожара бывает трудно найти доказательства. Их приходится искать инспектору пожарного надзора в присутствии лица, ответственного за электрохозяйство, и персонала, обслуживающего данную электроустановку.

Есть и бесспорные случаи загорания в электроустановках и проводке помещений.

Загораются провода в пульте управления теплогенератора, если этот пульт близко расположен к топке. Причиной является перегрев проводов, особенно при наличии утечек топлива. Загоранию может способствовать и розжиг с помощью факела, когда не работает автоматических розжиг топки.

Может быть загорание у электрокалорифера, если случайно перекрыт доступ воздуха к ТЭНам или при отказе вентилятора, прогоняющего этот воздух через калорифер, когда ТЭНы не отключились, например, при сваривании контактов пускателя.

Бывают загорания в сельских деревянных домах. Причина в том, что проводка бывает сделана малограмотными людьми и при отсутствии нужных материалов. При этом могут быть скрутки проводов в отверстиях стен, за щитком счетчика и в других скрытых местах, и эти скрутки со временем загораются. Проводка вообще может быть закрыта плитами утеплителя, которые прижимаются вплотную к щитку счетчика, розеткам, что затрудняет теплоотвод и увеличивает вероятность

загорания.

В любых квартирах может быть загорание от перегревающихся розеток, электронагревательных приборов, расположенных у сгораемых предметов, от загорания оставленных без присмотра телевизоров и т. д.

10. Учет и экономия электроэнегии

10. Учет и экономия электроэнегии

Общие сведения

Учет электроэнергии имеет несколько назначений:

1) расчет за электроэнергию с энергоснабжающей организацией;

2) контроль расхода активной энергии в отдельных цехах и на объектах;

3) определение количества реактивной мощности, полученной потребителем от энергоснабжающей организации, когда по этим данным производятся расчеты или контроль соблюдения заданного режима работы компенсационных устройств предприятия (имеются в виду устройства, улучшающие коэффициент мощности);

4) составление электробалансов по предприятиям и по наиболее энергоемким установкам и цехам для анализа использования электроэнергии;

5) расчет с потребителями, получающими электроэнергию от подстанций предприятия.

Расчетный учет осуществляется расчетными счетчиками и применяется для денежных расчетов за электроэнергию.

Технический учет — учет электроэнергии по цехам и отдельным установкам для составления энергобаланса, расчета удельного расхода электроэнергии на производимую продукцию.

Оплата электроэнергии может производиться по одноставочному и двуставочному тарифу.

По одноставочному тарифу оплачивается электроэнергия, расходуемая промышленными и приравненными к ним предприятиями с присоединенной мощностью до 750 кВА, по двуставочному тарифу — потребителями с присоединенной мощностью 750 кВА и более.

Одгюставочный тариф состоит из платы за 1 кВт • ч отпущенной активной энергии, учтенной счетчиками, двуставочный — из годовой платы за 1 кВт • ч заявленной потребителем максимальной мощности, участвующей в максимальной нагрузке энергосистемы, и платы за 1 кВт • ч отпущенной потребителю активной энергии, учтенной счетчиками.

Надбавка или скидка к тарифу на электроэнергию для потребителей с присоединенной мощностью 750 кВА и выше состоит из двух составляющих:

1) надбавка за повышение потребителем реактивной мощности по сравнению с заданной энергоснабжающей организацией в часы максимума активной нагрузки энергосистемы;

2) скидка или надбавка за отклонение режима работы компенсирующих устройств от заданного, оцениваемое отклонением фактически потребляемой реактивной мощности от заданного энергоснабжающей организацией оптимального значения в часы минимума активной нагрузки энергосистемы.

Счетчики

Для учета энергии служат счетчики активной энергии и для учета реактивной мощности — счетчики реактивной мощности.

Счетчики могут предназначаться для двухпроводных однофазных сетей, трехпроводных трехфазных сетей без нулевого провода и четырехпроводных трехфазных сетей с нулевым проводом.

Данные некоторых счетчиков приведены в табл. 10.1.

Таблица 10.1 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ СЧЕТЧИКОВ

101.jpg

Счетчики для однофазных сетей, или однофазные счетчики применяются в основном на вводах в индивидуальные дома или в квартиры в многоквартирных домах. Схема счетчика показана на рис. 10.1.

102.jpg

Рис. 10.1. Схема включения однофазного счетчика.

Измерительная система счетчика содержит токовую обмотку, показанную толстой линией, и обмотку напряжения, показанную тонкой линией. По токовой обмотке проходит потребляемый ток, а обмотка напряжения подключается на напряжение между проводами сети. На счетчике имеются зажимы для присоединения проводов, идущих от сети питания, и проводов в сеть потребителя. Обычно фазный провод присоединяется к зажиму 1 тогда нулевой должен присоединяться только к зажиму 3 (или 4), а не 2, потому что в последнем случае токовая обмотка окажется под напряжением, на которое она не рассчитана, и выйдет из строя. Тогда получается назначение зажимов: вход — 1 и 3, выход — 2 и 4. На счетчике под стеклом на панели имеется прорезь для цифр счетного механизма и надписи о данных счетчика, например, счетчик однофазный СО-И446, 220 В, 5...17 А, год изготовления, заводской номер.

Трехфазные счетчики применяются в электроустановках, где используется трехфазный ток, а также на вводе установок, где используется однофазный ток, но подводятся три фазы, например, в жилых домах и учреждениях. Обычно трехфазные счетчики не могут пропустить ток, потребляемый установкой, поэтому они применяются с трансформаторами тока. На рис. 10.2 показана схема счетчика, предназначенного для включения с трансформаторами тока в четырехпроводную сеть. Как видно из схемы, токовые обмотки счетчика присоединяются ко вторичным обмоткам трансформатора тока через зажимы 1 и 3, 4 и 6, 7 и 9. Зажимы 1, 4, 7 присоединяются к фазам и к первым концам обмоток напряжения, вторые концы которых соединены вместе и присоединяются к нулевому про воду.

103.jpg

Рис. 10.2. Схема включения трехфазного счетчика.

Могут быть трехфазные счетчики для непосредственного включения, а также счетчики для включения с трансформаторами напряжения. Счетчики непосредственного включения изготовляются на ток 5, 10, 20, 30, 50 А, а счетчики с трансформаторами тока, у которых первичный ток может быть различной величины в пределах от 10 до 10 000 А, вторичный ток — 5 А, изготовляются на ток 5 А.

Определение расхода электроэнергии за данный промежуток времени производится при счетчиках без трансформаторов тока вычитанием начального показания счетчика из конечного показания за данный промежуток времени;

при счетчиках с трансформаторами тока — умножением этой разницы на коэффициент трансформации трансформатора тока, что можно представить формулами:

Э = Пк - Пн и

Э = (Пк - Пн) • Кт,

где Э — расход энергии, кВт • ч, Пк, Пн — конечное и начальное показание счетчика, Кт — коэффициент трансформации трансформатора тока.

Однофазные счетчики для квартир устанавливаются на специальных квартирных щитках, содержащих устройства защиты — предохранители или автоматические выключатели. Они выполняют роль защиты счетчиков и отходящих цепей и роль отключающих устройств для счетчиков на случай их ремонта или замены, как требует ПУЭ. Следует учитывать, что на практике устройства защиты бывают установлены за счетчиками, если смотреть по ходу энергии, чтобы ограничить доступ к

счетчикам.

В многоквартирных домах счетчики могут устанавливаться в общих запираемых этажных щитах на лестничных площадках.

Условия надежной работы счетчиков

Устройства, содержащие счетчики, должны устанавливаться в сухих помещениях, не содержащих агрессивных примесей в воздухе, с температурой в зимнее время не ниже 0 С. Счетчики не разрешается устанавливать в помещения, где температура часто может быть выше +40 С. В зимнее время разрешается подогрев счетчиков электрическими нагревателями, но так, чтобы температура у счетчиков была не выше +20 С.

Осмотр и ремонт счетчиков допускается производить лицам и организациям, уполномоченным на это. Некоторые отказы счетчиков приведены в табл. 10.2.

Таблица 10.2 ОТКАЗЫ СЧЕТЧИКОВ

104.jpg

Основные направления экономии электроэнергии

Электроэнергия используется во всех областях жизнедеятельности человека, и ее экономия возможна во всех этих областях.

Простейшие мероприятия по экономии электроэнергии

должны подсказываться сознанием человека там, где он находится, например, выключить освещение или другие приемники энергии, где их работа в данное время не нужна.

Возможна экономия не прямым воздействием на приемники энергии, а косвенными мерами. Большое значение для экономии топлива и электроэнергии имеет утепление жилищ и мест работы человека, так как при этом экономится расход тепла, а значит, и топлива, которое используется для выработки большей части электроэнергии, и экономится электроэнергия непосредственно, так как при понижении температуры стараются применить разные электронагреватели. Как известно, для поддержания нормальной температуры в помещении не обязательно его отапливать, а достаточно ограничить теплоотвод так, чтобы сохранялось тепло, выделяемое различными электрическими приборами, например, лампочками, холодильниками, телевизорами и т. д. и телом человека. Утепление помещений должно начинаться при строительстве путем уплотнения стыков панелей и установки теплоизолирующих прокладок в стенах, уплотнения окон и дверей, и продолжаться людьми, живущими в помещениях. Результаты в этом деле получаются всегда ощутимые, например, в мире имеются дома, не требующие специального отопления в условиях Севера.

Большое количество электроэнергии используется для освещения производственных помещений и улиц. В данном случае экономии энергии способствует побелка или покраска в светлые тона помещений и наружных стен домов. Светлые поверхности, отражая свет, выполняет роль светильников, и того же эффекта освещения можно достичь при меньшей мощности светильников.

Часто можно видеть, как уличное освещение включено днем, закипевшая вода в электронагревателе продолжает кипеть, когда это не нужно. В таких случаях нужно применять простейшие схемы автоматизации, которые будут способствовать экономии энергии и увеличению срока службы ламп, нагревательных элементов и других приборов.

Экономии энергии служит технологическая революция, потому что ее задачей является уменьшение материалоемкости и энергоемкости продукции при ее производстве, хранении, транспортировке и использовании на основе научно-технического прогресса. Основным направлением научно-технического прогресса является применение ЭВМ при проектировании, производстве продукции, контроле качества, хранении и сбыте.

Рис. 10.1. Схема включения однофазного счетчика.

Изображение: 

Рис. 10.2. Схема включения трехфазного счетчика.

Изображение: 

Таблица 10.1 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ СЧЕТЧИКОВ

Изображение: 

Таблица 10.2 ОТКАЗЫ СЧЕТЧИКОВ

Изображение: 

11. Обслуживание электрооборудования

11. Обслуживание электрооборудования

Общие сведения

После наладки и пуска в работу начинается период эксплуатации электрооборудования. В этот период на каждое изделие начинаются воздействия, связанные с его работой в системе элементов и устройств, с которыми оно взаимодействует. Степень воздействий зависит от качества напряжения питания, от качества других элементов, с которыми данное изделие связано электрически или механически. Например, электродвигатель могут вывести из строя несимметричное трехфазное напряжение питания, заклиненная машина, которая им приводится во вращение, и т. д. Неблагоприятные условия внешней среды влияют на состояние изоляции, состояние токоведущих частей и несущих деталей.

Могут быть различные механические воздействия, нарушающие надежность электрооборудования.

Для сохранения надежности работающего электрооборудования необходимо его обязательное обслуживание специальным персоналом. Обслуживание включает технические осмотры, технические уходы, различные виды ремонтов. Для всех этих мероприятий составляются графики их проведения. Но недостатком графиков является то, что они могут быть только на бумаге, потому что различные непредвиденные ситуации при обслуживании оборудования могут нарушить график.

Действенным методом для сохранения надежности электрооборудования является получение информации о его работе в любой момент и действия в соответствии с этой информацией. Средством получения информации является осмотр электрооборудования.

Осмотр электрооборудования

Большое значение в предупреждении отказов оборудования имеет осмотр его грамотным специалистом с целью выявления необходимости ремонта. Осмотр при отказе оборудования производится с учетом имеющихся признаков. Например, при появлении признаков ненормальной работы электродвигателя — нагрев, ненормальный шум — нужно проверить всю цепь питания, включая его зажимы, и если все исправно, то проверить механические детали двигателя и приводимой им машины.

При нечеткой работе автоматики нужно проверить всю систему автоматического регулирования данного объекта.

Осмотр цепи питания оборудования производится после присоединения к этой цепи новых электроприемников, после коротких замыканий и загораний и т. д.

Осмотр обязателен после длительных перерывов в работе электрооборудования, перед его включением в работу.

При осмотре записываются сведения о необходимой замене аппаратов или их деталей, о необходимости сушки электродвигателей, при этом осмотр сопровождается измерением сопротивления изоляции.

После осмотра подготавливается все необходимое для замены и ремонта электрооборудования и производится его ремонт.

Устранение видимых неисправностей

Отказы могут быть обусловлены видимыми и невидимыми неисправностями. Видимые неисправности выявляются во время осмотра электрооборудования. Такими неисправностями обычно являются нагрев зажимов аппаратов и зажимов присоединения электрических машин, нагрев мест касания ножей и контактных стоек в рубильниках, нагрев контактов аппаратов. Этот нагрев может сопровождаться обугливанием пластмассовых корпусов и изоляции проводов, пробоем изоляции.

В электронных устройствах обычно сгорают детали из-за малой их надежности или большого тока в цепи.

Видимые неисправности устранить не сложно, но нужно выяснить их причины, так как эти причины могут привести к неисправностям и отказам и после ремонта.

При устранении нагрева зажимов обычно не приносит пользы подтягивание их гаек, так как нагрев происходит из-за большого сопротивления при окислении деталей. Зажим нужно разбирать и производить чистку от окислов его деталей. Причем, если зажим находится на болте или шпильке, то окисляется и другой конец болта или шпильки, и если на другом конце есть соединение с токоведущей частью, то нужно разбирать все соединения на болте или шпильке.

При нагреве зажима в рубильнике обычно окисляется нож и контактная стойка, и переделка зажима не поможет, поэтому нужно менять все окисленные детали.

То же может быть и при окислении контактных групп и в аппаратах другой конструкции.

При нагреве зажимов или неподвижных контактов в автомате обычно выгорают места крепления деталей в пластмассе, поэтому автомат нужно менять. Если у автомата выгорела одна фаза, то его можно использовать в двухфазных цепях.

Поиск и устранение невидимых неисправностей

Часто причины неисправностей различных устройств и систем являются невидимыми, и нужно начинать с их поиска. Поиск причин можно начать с разборки устройств и проверки всех деталей, соединительных линий и т. д., но это потребует затраты большого количества времени и сил, и может быть бесполезно. Поэтому в таких случаях применяется логический подход в поиске неисправностей, основанный на рассуждениях. Этот подход требует определенной квалификации персонала. Квалификацию нужно понимать в широком смысле, учитывая общую культуру человека, его психическую устойчивость, знания в технике и по специальности, опыт предыдущей работы. Необходимы знания устройства и принципа работы установки или системы.

Так как нельзя держать в уме сведения о работе всех установок и устройств, то нужно пользоваться инструкциями по их эксплуатации.

О взаимосвязи различных устройств в установке, различных элементов в устройстве дают представление различные схемы, прилагаемые к инструкции. Может быть несколько схем одной и той же установки. Чтобы знать, какой схемой пользоваться данном случае, рассмотрим, какие схемы существуют.

По. виду применяемой энергии в установке, которую отображает схема, схемы могут быть электрические, пневматические, гидравлические, смешанные и другие. Мы будем рассматривать только электрические схемы.

Типы электрических схем

Приведем некоторые понятия для определения составных частей изделий и установок.

Элемент — часть изделия, которая не может быть разделена на части, имеющие определенное функциональное значение (резистор, конденсатор, микросхема, катушка, контакт и т. д.).

Устройство — совокупность элементов, представляющих единую конструкцию (плата, блок, шкаф и т. д.).

Функциональная группа — совокупность элементов, не объединенных в единую конструкцию, но выполняющих в изделии определенную функцию (цепи управления, цепи автоматики).

Функциональная часть — любая из рассмотренных частей, если она выполняет в изделии определенные функции.

Структурная схема содержит самые общие сведения об изделии, где показаны его функциональные части, их назначение и взаимосвязь. Структурная схема применяется при проектировании изделия, а также может применяться для уяснения принципа действия устройства.

Примером структурной схемы может служить схема лабораторного термостата для воды на рис. 11. 1, принципиальная схема которого показана на рис. 11. 2.

111.jpg

Рис. 11. 1. Структурная схема лабораторного термостата:

ЗУ — задающее устройство, Д — датчик, ИУ — измерительное устройство, СУ — суммирующее устройство. У, БГ — усилитель и блокинг-генератор, К — ключ, УИ — устройство исполиительное, РО — рабочий орган, ОР — объект регулирования, БП — блок питания, В — выпрямитель, С — стабилизатор.

Функциональные части изделия показаны прямоугольниками, внутри которых указаны названия этих частей. Прямоугольники расположены в порядке передачи сигнала между частями, направление сигнала показано стрелками. Источник

питания, состоящий из выпрямителя и стабилизатора, показан отдельно.

Принципиальная схема содержит все элементы устройства и все связи между ними. Элементы обозначены согласно принятым условным обозначениям (прил. 1). Принципиальные схемы используются при детальном изучении устройства, при его настройке, наладке и поисках неисправностей. Но принципиальные схемы не всегда удобны для изучения работы сложного устройства, потому что не дают возможности выделить отдельные функциональные группы и связь между ними, т. е. они являются излишне подробными.

112.jpg

Рис. 11.2. Принципиальная схема лабораторного термостата (типономиналы элементов схемы приведены в прил. 5).

Функциональные схемы занимают промежуточное положение между структурными и принципиальными схемами и совмещают в себе их особенности. В этих схемах части устройств, которые можно рассматривать как единое целое, обозначают прямоугольниками, а усилители могут изображаться в виде треугольников. Элементы, необходимые для уяснения работы схемы, изображаются как на принципиальной схеме.

Примером функциональной схемы является схема системы управления серии САУНА погружными насосами для воды, показанная на рис. 11.3, а, принципиальная схема этой системы показана на рис. 11.3, б.

Блок логики получает сигнал при местном включении на-

113.jpg

Рис. 11.3. Схемы системы управления погружным насосом:

а) функциональная; б) принципиальная (перечень элементов схемы приведен в прил. 5).

coca от тумблера, при автоматическом включении насоса — от датчика уровня, при дистанционном включении — от реле РИВ и РИО.

В данном случае для понимания принципа работы системы не нужно знать принципиальную схему блока логики и автоматического выключателя, поэтому они обозначены прямоугольниками. Кроме того, как функциональные части системы в прямоугольники заключены пускатель КМ, тумблер SA, датчик уровней, блок реле дистанционного включения, шкаф управления.

Схема соединении представляет собой чертеж, показывающий примерное расположение функциональных частей, провода, подходящие к частям, и их маркировку. Чтобы не загромождать чертеж, провода показаны не полностью, а только их концы. На рис. 11. 4 показана схема соединений станции управления системы САУНА. Прямоугольниками показаны места расположения функциональных частей станции, в том числе колодок зажимов. Данные схемы могут применяться при отыскании неисправностей и при замене элементов во время ремонта, так как по маркировке легко проследить провода и назначение зажимов.

114.jpg

Ряс. 11. 4. Схема соединений станции управления погружным насосом.

Схема внешних соединений показывает все части системы и провода, их соединяющие, с маркировкой мест присоединения — рис. 11.5. Схема полезна при монтаже системы на месте установки, при замене частей системы во время ремонта.

115.jpg

Рис. 11.5. Схема внешних соединений станции управления погружным насосом.

Электромонтажные схемы применяются при производстве электронных устройств. На схемах обозначаются все детали, провода, кабели, жгуты, приводятся все данные, необходимые для монтажа устройства.

При монтаже проводки и электрооборудования в производственных, общественных и жилых помещениях применяются схемы проводок на планах этих помещений. На схемах условными обозначениями показываются различные устройства и установочные изделия и связывающие их провода и кабели. На рис. 11.6 показана простейшая схема проводки в комнате на плане этой комнаты. Условные обозначения проводок на планах приведены в прил. 1.

116.jpg

Рис. 11.6. Схема проводки на плане комнаты. 1 — щиток со счетчиком и защитой, 2 — коробка ответвительная.

В однофазной проводке соединения проводов, идущих к отдельным установочным изделиям, производятся в соединительных коробках. Если эти соединения произведены неправильно, то при включении приемников энергии они могут не работать, или работать при самовключении, в патроне светильника всегда может быть фаза и т. д. Это затрудняет и поиски неисправности. Поэтому важно знать принцип соединения проводов в коробках при однофазной проводке, что показано на рис. 11.7.

117.jpg

Рис. 11.7. Схема соединений при однофазной проводке.

Фазный провод из коробки идет через выключатель на патрон светильника к его центральному контакту. Нулевой провод идет минуя выключатель на другой контакт патрона. К розетке идут фазный и нулевой провода. Если для защиты используются резьбовые предохранители, то подходящие к ним провода подходят к центральным зажимам, а отходящие провода присоединяются к зажимам резьбы. При защите автоматами подходящие провода присоединяются к неподвижным контактам автоматов. Соединение проводов в коробках необходимо производить винтовыми зажимами. Как показывает практика, соединения скрутками могут нагреваться, что приводит к нагреву проводов, подходящих к коробке, и обугливанию их изоляции в месте ввода в коробку, загоранию материалов отделки стен, если они горючие. Также нужно заранее проверять плотность затяжки винтов в установочных изделиях, зажимов присоединения проводов, плотность вхождения вилок в розетки, потому что при любых слабых соединениях может быть нагрев изоляции, материала корпусов изделий и их загорание.

Пример поиска неисправности в электроустановке

Поиск неисправности произведем на основе части принципиальной схемы, относящейся к одному двигателю (рис. 11.8).

118.jpg

Рис. 11.8. Часть принципиальной схемы электроустановки (перечень элементов схемы приведен в прил. 5).

Схема содержит силовую цепь и цепь управления. В силовой цепи показаны автоматические выключатели QF1 — общий и QF2 в цепи двигателя, пускатель КМЗ, двигатель МЗ, реле тепловые КК.3, реле максимального тока КЗ.

В цепи управления используется напряжение 220 В, защита осуществляется автоматическим выключателем SF. Напряжение в цепь управления подается контактом реле управления КУ, которое включается кнопкой SB1 и выключается кнопкой SB2. Далее цепь управления разветвляется: один провод идет к выключателю SA1, который имеет два положения — «Работа» и «Наладка», при работе он включен, а при наладке отключен, что показано на схеме. Второй провод идет к выключателю SA2, который имеет четыре положения, и для данного двигателя выключатель включен в положении 2, т. е. при наладке.

Показана цепь катушки пускателя КМЗ, который включается кнопкой SB3, отключается кнопкой SB4, после включения кнопка шунтируется блок-контактом пускателя КМЗ. Для защиты двигателя в цепи катушки имеется контакт ККЗ реле теплового, контакт КЗ реле максимального тока и контакт SQ конечного выключателя для защиты двигателя при аварийном режиме. В рабочем режиме ток катушки пускателя идет через блок-контакты пускателей КМ1 и КМ2, которые должны быть включены первыми по условиям технологического процесса.

Допустим, оператор сообщил, что не включается двигатель МЗ. Сначала нужно лично убедиться в этом, нажав на кнопку SB3. Если двигатель не включается, то нужно проверить, включено ли реле управления КУ, проверить положение переключателя SA 1, который должен быть в положении «Наладка». То же относится и к переключателю SA2, так как в данном случае идет опробование одного двигателя. Если двигатель не включается при включении реле КУ и правильном положении переключателей, то проверка продолжается, что представлено для наглядности логической схемой на рис. 11.9.

Далее нужно проверить, работает ли пускатель. При работающем пускателе нужно проследить прохождение напряжения с выхода пускателя до двигателя. Сначала нужно проверить наличие напряжения на выходе пускателя между фазами двухполюсным индикатором. Однополюсный индикатор может показать напряжение и при отсутствии его в одном или двух проводах, так как напряжение может появиться, пройдя обмотки двигателя и возвратившись к пускателю, если оно есть только в одном проводе. Поэтому при проверке однополюсным индикатором нужно отсоединить провода на выходе пускателя.

Если есть напряжение на выходе пускателя, то нужно проверять напряжение на входе двигателя, т. е. на его зажимах, двухполюсным индикатором, а при отсутствии двухполюсного индикатора — однополюсным в каждом проводе при его отсоединении от двигателя.

Если напряжение на зажимах двигателя есть, а он не реагирует, т6 двигатель вышел из строя.

Если на выходе пускателя нет напряжения в одном или нескольких проводах, то нужно проверить силовую цепь до пускателя. При наличии напряжения на входе пускателя нужно проверить сам пускатель.

При наличии напряжения на выходе пускателя и его отсутствии на зажимах двигателя нужно проверить кабель или провода от пускателя до двигателя.

Если при нажатии кнопки SB3 пускатель не работает, то нужно проверить напряжение на катушке при нажатой кнопке. Напряжение на катушке лучше проверять двухполюсным индикатором, но можно и однополюсным, при этом при напряжении на катушке 380 В проверку нужно производить после отсоединения от катушки одного провода.

При наличии напряжения на катушке нужно проверить исправность катушки. Если катушка исправна, а пускатель не включается, то неисправен пускатель.

Если нет напряжения на катушке, то нужно проверить наличие напряжения на участках цепи управления, при этом предлогается, что все выключатели и реле в цепи управления находятся в рабочем и исправном положении. Сначала можно проверить наличие напряжения на выходе выключателя SA2, потом на кнопках SB4 и SB3, на реле тепловом ККЗ, конечном выключателе SQ, или наоборот, проверять наличие напряжения, двигаясь от катушки пускателя. Если на входе какого-то элемента, например, кнопки SB4, напряжение есть, а на выходе нет, то неисправен этот элемент. Контакты этого элемента обычно или не плотно касаются, или окислились, загрязнились, или между контактами попал мусор, могут быть и поломки деталей крепления контактов.

Вместо проверки напряжения на участках цепи управления можно проверять целость цепи измерением сопротивления мегаомметром, омметром. При целости цепи прибор покажет сопротивление, равное нулю, а при нарушении цепи — сопротивление, большее нуля, и при обрыве цепи — сопротивление, соответствующее наибольшему сопротивлению по шкале прибора.

Целость цепи можно также проверить щупом — двухполюсным прибором, содержащим источник автономного питания (элементы, батарейка) и лампочку. При включении прибора последовательно с участком цепи лампочка загорается при исправном участке этой цепи.

Измерение сопротивлений и проверка щупом производятся при снятом напряжении.

При отсутствии приборов целость участков цепи можно проверить перемычками из провода, присоединяемыми параллельно участкам цепи или контактам приборов или аппаратов. Для безопасности перемычки надо присоединять при отсутствии напряжения. Если участок цепи в других местах исправен, то при наличии перемычки на неисправном месте пускатель включится. После этого перемычка снимается, неисправные прибор или провод заменяются, причем если провод находится в жгуте, то его можно не вынимать из жгута, а отсоединить и вместо него присоединить другой.

Поиск неисправности в электронном устройстве

Поиск неисправности рассмотрим на примере термостата с помощью его структурной и принципиальной схем, которые были представлены ранее (рис. 11.1, 11.2). Поиск причины отказа в электронном устройстве начинается с логических рассуждений при рассмотрении сначала структурной схемы.

На структурной схеме определяются функциональные группы, обозначенные прямоугольниками, которые могут быть причиной отказа. Потом эти группы определяются на принципиальной схеме, где они представлены элементами. Элементы, отказ которых может привести к данному отказу устройства, находятся на платах, в блоках и модулях, которые являются конструктивными частями устройства. При наличии запасных блоков и модулей неисправные могут быть заменены ими, с тем чтобы произвести позднее ремонт отказавших. В данном случае в состав устройства входит только плата, на которой можно проверить все элементы.

Допустим, что отказ заключается в том, что вода не нагревается. Из структурной схемы устройства видно, что все его функциональные группы включены последовательно, значит, отказ любой группы, обозначенной прямоугольником, может привести к отказу устройства.

Начать проверку устройства лучше с проверки наличия напряжения в сети, целости предохранителя, элементов блока питания. Для проверки данного устройства можно применить тестер, содержащий омметр.

При наличии напряжения на выходе блока питания нужно проверить нагревательный элемент и тиристор. При их исправности нужно последовательно проверять систему управления тиристором, схему сравнения, чувствительный элемент, трансформатор.

Неисправность устройства может заключаться в том, что не устанавливается требуемая температура воды или нагрев не отключается. В данном случае нужно проверить и при необходимости заменить переменный резистор R3 или датчик температурыR21.

Отказы при работе некоторых электроустановок

В табл. 11.1 приведены неисправности и отказы некоторых электроустановок. Для понимания принципа работы электроустановок приведены их структурные схемы и краткое описание.

Теплогенераторы

Рассматриваемые теплогенераторы представляют собой устройства для сжигания жидкого топлива с целью подогрева

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

t1.jpg

Продолжение табл. 11.1

119.jpg

Продолжение табл. 11.1

1110.jpg

Продолжение табл. 11.1

1111.jpg

Продолжение табл. 11.1

1112.jpg

Продолжение табл. 11.1

1113.jpg

Продолжение табл. 11.1

1114.jpg

Продолжение табл. 11.1

1115.jpg

Окончание табл. 11.1

1116.jpg

воздуха или воды. Они имеют камеру сгорания, систему зажигания, состоящую из электродов, трансформатора зажигания и проводов высокого напряжения, систему подачи топлива, частью которой является электромагнитный вентиль и устройство распыления топлива, систему контроля пламени (рис. 11.10).

1117.jpg

Рис. 11.10. Структурная схема теплогенератора.

Электрокалориферы

Наряду с теплогенераторами на жидком топливе используются электрокалориферы, в которых происходит нагрев воздуха при продувании его мимо нагревательных элементов (ТЭН) вентилятором (рис. 11.11).

1118.jpg

Рис. 11.11. Структурная схема электрокалорифера.

Водонагреватели

Водонагреватель представляет собой емкость для воды, в которую вставлен блок ТЭН. Регулирование температуры воды и защита от сухого хода, т. е. от работы без воды, осуществляются с помощью температурного реле, защита от коротких замыканий — предохранителями в пульте управления (рис 11.12).

1119.jpg

Рис. 11 12. Структурная схема водонагревателя.

Электродные котлы

В электродных котлах вода нагревается при прохождении через нее электрического тока между специальными электродами. Котлы могут применяться в замкнутой системе проточной воды для отопления помещений, при этом циркуляцию воды создают насосы. Имеется система регулирования температуры воды и аварийного отключения с помощью электроконтактных термометров (рис. 11.13).

1120.jpg

Рис. 11.13. Структурная схема электродного котла.

Электрокипятильники

Электрокипятильники применяются в местах общественного питания для приготовления кипятка. Их можно назвать электросамоварами с автоматической подачей холодной воды, автоматическим включением и отключением, для чего имеются датчики уровня холодной воды, верхнего и нижнего уровней кипятка (рис. 11.14).

Тельферы

Тельферы служат для подъема и перемещения груза и применяются во многих местах, например, в ремонтных мастерских, в котельных, в сборочных цехах (рис. 11.15).

1121.jpg

Рис. 11.14. Структурная схема электрокипятильника.

1122.jpg

Рис. 11.15. Структурная схема тельфера.

Тельфер состоит из подъемного устройства в виде лебедки, которое закреплено на тележке. Тележка может перемещаться вдоль балки с помощью механизма перемещения, сама балка также может перемещаться с помощью своего механизма вдоль помещения.

Электрооборудование артезианских скважин

Оборудование предназначено для подъема воды из подземных пластов и состоит из насосного агрегата, опущенного на конце трубы в скважину до уровня воды. Скважина укреплена обсадной трубой.

На поверхности в специальном помещении находится аппаратура управления установкой.

Система автоматического управления наружным освещением

В данной системе освещение включается и отключается пускателем, получающим сигнал от промежуточного реле, управляемого сигналом от фотосопротивления (рис. 11.16).

1123.jpg

Рис. 11.16. Принципиальная схема управления наружным освещением с помощью фотореле (типономиналы элементов схемы приведены в прил. 5).

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Изображение: 

Рис. 11.1. Структурная схема лабораторного термостата:

Изображение: 

Рис. 11.10. Структурная схема теплогенератора.

Изображение: 

Рис. 11.11. Структурная схема электрокалорифера.

Изображение: 

Рис. 11.12. Структурная схема водонагревателя.

Изображение: 

Рис. 11.13. Структурная схема электродного котла.

Изображение: 

Рис. 11.14. Структурная схема электрокипятильника.

Изображение: 

Рис. 11.15. Структурная схема тельфера.

Изображение: 

Рис. 11.16. Принципиальная схема управления наружным освещением с помощью фотореле (типономиналы элементов схемы приведены в при

Изображение: 

Рис. 11.2. Принципиальная схема лабораторного термостата (типономиналы элементов схемы приведены в прил. 5).

Изображение: 

Рис. 11.3. Схемы системы управления погружным насосом:

Изображение: 

Рис. 11.4. Схема соединений станции управления погружным насосом.

Изображение: 

Рис. 11.5. Схема внешних соединений станции управления погружным насосом.

Изображение: 

Рис. 11.6. Схема проводки на плане комнаты. 1 — щиток со счетчиком и защитой, 2 — коробка ответвительная.

Изображение: 

Рис. 11.7. Схема соединений при однофазной проводке.

Изображение: 

Рис. 11.8. Часть принципиальной схемы электроустановки (перечень элементов схемы приведен в прил. 5).

Изображение: 

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (окончание)

Изображение: 

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (продолжение 1)

Изображение: 

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (продолжение 2)

Изображение: 

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (продолжение 3)

Изображение: 

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (продолжение 4)

Изображение: 

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (продолжение 5)

Изображение: 

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (продолжение 6)

Изображение: 

Таблица 11 .1 ОТКАЗЫ ПРИ РАБОТЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (продолжение 7)

Изображение: 

13. Литература

Литература

1. Антипин В. С., Наймушин В. И. Справочник молодого монтажника прибора контроля и систем автоматизации. М., Высшая школа, 1991.

2. Бирюков Ю. С., Быков Б. Ф., Книгель В. А. Монтаж контактных соединений в электроустановках. М., Энергоатомиздат, 1990.

3. Басе Э. И., Жданов Л. С. Катушки реле защиты и автоматики. М., Энергия, 1974.

4. Бродский М. А. Справочник радиомеханика. Минск, Высшая школа, 1974.

5. Варварин В. К., Койлер В. Я., Панов П. А. Справочник по наладке электрооборудования. Россельхозиздат, 1979.

6. Грундулис А. О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве. М., Колос, 1982.

7. Голыгин А. Ф., Ильяшенко Л. А. Устройство и обслуживание электрооборудования промышленных предприятий. М., Высшая школа, 1986.

8. Джейкокс Дж. Руководство по поиску неисправностей в электронной аппаратуре. Перевод с английского. М., Мир, 1989.

9. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. М., Энергоиздат, 1982.

10. Дулицкий Г. А., Комаревцев А. П. Электробезопасность при эксплуатации электроустановок напряжением до 1000 В. Справочник. М., Военное издательство, 1988.

11. Ермолин Н. П., Жерихин И. П. Надежность электрических машин. М., Энергия, 1979.

12. Жеребцов И. Н. Основы электроники. М., Энергоатомиздат, 1989.

13. Жданов Л. С., Овчинников В. В. Электромагнитные реле тока и напряжения РТ и РН. М., Энергоиздат, 1981.

14. Каминский Е. А. Как добиться надежной работы электроустановок. М., Энергоатомиздат, 1986.

15. Камнев. Чтение схем и чертежей электроустановок. М., Высшая школа, 1990.

16. Каминский Е. А. Звезда, треугольник, зигзаг. М., Энергоиздат, 1985.

17. Кобзева 3. И., Доценко Г. И. Справочник электрозащитных средств и предохранительных приспособлений. М., Энергоатомиздат, 1984.

18. Кузнецов Р. С. Аппараты распределения электроэнергии на напряжение до 1000 В. М., Энергия, 1970.

19. Карвовский В. А., Окороков С. П. Справочник по асинхронным двигателям и пуско-регулирующей аппаратуре. М., Энергия, 1969.

20. Кравчих. А. Э. и др. Справочник. Асинхронные двигатели серии 4А. М., Энергоиздат, 1982.

21. ЛобашевТ. И., Дацков И. И. Эксплуатация электродвигателей и пуско-защитной аппаратуры. М., Россельхозиздат, 1972.

22. Никулин С. М. Надежность элементов радиоэлектронной аппаратуры. М., Энергия, 1979.

23. Найфельд М. Р. Заземление и другие защитные меры. М., Энергоатомиздат, 1975.

24. Родин В. И. и др. Унифицированная серия асинхронных двигателей Интерэлектро. М., Энергоатомиздат, 1990.

25. Трифонов А. Н., Черноусов А. И. Твой инструмент. М., Энергоатомиздат, 1987.

26. Хомяков А. М. Средства защиты работающих, применяемые в электроустановках. М., Энергоатомиздат, 1981.

27. Чистяков М. Н. Справочник молодого рабочего по электроизмерительным приборам. М., Высшая школа, 1990.

28. В помощь радиолюбителю. Выпуск 109. М., Патриот, 1991. Составитель И. Н. Алексеева.

Четвертков И. Резисторы. Присняков В. Конденсаторы.

29. В помощь радиолюбителю. Выпуск 110. М., Патриот, 1991. Составитель И. Н. Алексеева.

Замятин В. Полупроводниковые диоды. Тиристоры.

30. Министерство энергетики и электрификации СССР. Госэнергонадзор. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М., Атомиздат, 1975.

31. Правила Устройства электроустановок. ПУЭ—76. М., Атомиэдат. Отдельные разделы. 1976—1982.

32. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Т. 2, Электрооборудование. Под общей редакцией А. А. Федорова. М., Энергоатомиздат, 1987.

33. Электротехнический справочник. Под общей редакцией профессоров МЭИ. Гл. редактор И. Н. Орлов. Т. 3, Кн. 2. М., Энергоатомиздат, 1988.

34. Справочник по электрическим машинам. Под общей редакцией д. т. н. И. П. Копылова и к. т. н. Б. К. Клокова. Т. 1. М., Энергоатомиздат, 1988.

35. Инструкции по эксплуатации электрооборудования, рассматриваемого в справочнике.