Монтаж и эксплуатация промышленных электроустановок

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тверской государственный технический университет»

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

Дисциплина: «Основы профессиональной деятельности»

Отчет по учебной практике

Выполнил:

Кузнецов П.С.

студент 1 курса ИДПО группы Б.ЭЛЭ.ЭС.17.61

Проверил:

Окунева В.В

Тверь 2018



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Проводниковые и диэлектрические материалы

Провода и кабели внешних и внутренних сетей электроснабжения, их прокладка, возможные неисправности и их устранение

Схемы сетей, УГО их элементов

Электрические аппараты до 1000 В, их применение в сетях электроснабжения и в электроприводе. УГО аппаратов

Составление простых схем управления двигателями

Монтаж, обслуживание и ремонт аппаратов, используемые инструменты

Техника безопасности

Заключение

Список литературы



ВВЕДЕНИЕ

Трудно назвать область производственной деятельности человека, которая не была бы связанна с применением электроэнергии. С её помощью приводят в движение станки, выплавляют металлы, сушат древесину, ведут электросварку, шьют одежду, производят продукты питания и т. п. Электрическую энергию применяют на железнодорожном и городском транспорте, в сельском хозяйстве и в быту.

Промышленное предприятие (цех), город (микрорайон), поселок, не имеющие своей электростанции, требуется присоединить к сетям энергосистемы с последующим распределением электроэнергии.

В связи с этим растёт значение городских электрических сетей и к ним предъявляются всё более высокие требования надёжного и бесперебойного снабжения электроэнергией потребителей

В силу этого значительно повышаются требования к квалификации работников городских электросетей.

Производственная практика является органической частью учебного процесса и эффективной формой подготовки специалиста к трудовой деятельности. Основной целью практики является получение первичных профессиональных умений и навыков электромонтера на основе изучения работы конкретного предприятия для освоения современного электрооборудования.

Для достижения вышеуказанной цели во время производственной практики для получения первичных профессиональных навыков должны быть решены следующие задачи:

Закрепление и совершенствование знаний и практических навыков, полученных во время обучения;

Подготовка к осознанному и углубленному изучению общепрофессиональных и специальных дисциплин;

Формирование умений и навыков в выполнении электромонтажных работ;

Овладение первоначальным профессиональным опытом

Краткая история создания предприятия.Муниципальное унитарное предприятие города Удомля «Городская электросеть» (МУП города Удомля «Горэлектросеть») создано на основании постановления Администрации Удомельского района от 02.06.2015 г. № 199 «О создании муниципального унитарного предприятия города Удомля «Городская электросеть», в соответствии с нормами Гражданского Кодекса Российской Федерации, Федеральным законом от 14.11.2002 г. № 161-ФЗ «О государственных и муниципальных унитарных предприятиях», Положением о порядке владения, пользования и распоряжения муниципальным имуществом города Удомля, утвержденным решением Совета депутатов города Удомля от 14.07.2010 г. № 108, Положением о муниципальном унитарном предприятии, утвержденным постановлением Главы администрации города Удомля от 16.01.2008 г. № 05.

Предприятие создано в целях решения задач по передаче и распределению электроэнергии, обеспечения надежной эксплуатации и работоспособности электрических сетей города Удомля.

Вид деятельности: Производство, передача и распределение электроэнергии.



ПРОВОДНИКОВЫЕ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Для производства электрических машин, аппаратов и другого электрообору-дования используют специальные материалы, обладающие определенными электрическими или магнитными свойствами. В зависимости от этого электротехнические материалы разделяют на четыре группы: проводниковые, полупроводниковые, магнитные и электроизоляционные.

Проводниковые материалы отличаются большой удельной электрической проводимостью и используются в электрических устройствах в качестве проводников электрического тока: обмотки и контакты в электрических машинах, аппаратах и приборах, провода и кабели для передачи и распределения электрической энергии.

В проводниках присутствуют свободные носители заряда - это часть электронов сравнительно слабо связанных с ядром, которые могут перемещаться с орбиты одного ядра на орбиту другого под воздействием внешнего электрического поля. Такие электроны называются свободными.

Электропроводность характеризует способность вещества проводить электрический ток . Механизм прохождения тока в металлах обусловлен движением свободных электронов под воздействием электрического поля.

В качестве проводниковых материалов применяют медь, алюминий, реже -- серебро, железо, так как легирование (и наклеп) создает искажения в решетке и повышает электросопротивление

Вторым по важности проводниковым материалом является алюминий. Значение алюминия как проводникового материала все время возрастает по целому ряду технико-экономических соображений и, в частности, в связи с тем, что производство меди благодаря сильно увеличивающемуся объему работ по электрификации страны затрудняет обеспечение всей потребности в проводниковых материалах.

Диэлектрические материалы

Электроизоляционные материалы (диэлектрики) отличаются очень малой удельной электрической проводимостью. В диэлектриках преобладают электростатические явления, характеризующиеся наличием электрического поля. В результате поляризации на поверхности диэлектрика образуются заряды разных знаков. Проводимость диэлектриков обусловлена наличием незначительного числа свободных зарядов. Диэлектрические материалы обладают очень большим электрическим сопротивлением, которое находится в пределах 106... 1011 Ом*м.

Диэлектрические материалы классифицируют по:

--агрегатному состоянию:

жидкие;

газообразные;

твердые.

--по способу получения:

естественные;

синтетические.

--по химическому составу:

органические;

неорганические.

--по строению молекул:

нейтральные;

полярные.

Диэлектрики служат для изоляции друг от друга различных токопроводящих деталей, находящихся под разными потенциалами.

К диэлектрикам относятся воздух, азот, элегаз, лаки, слюда, керамика, полиэтилен.



ПРОВОДА И КАБЕЛИ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, ИХ ПРОКЛАДКА, ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ.

Провод- кабельное изделие, содержащее одну неизолированную или одну и более изолированных жил, которые в зависимости от условий прокладки и эксплуатации могут быть покрыты неметаллической оболочкой и (или) оплеткой, либо одну изолированную или несколько изолированных друг от друга проволок, имеющих общую обмотку и (или) оплетку из изолирующего материала.

Кабель - кабельное изделие, содержащее одну или несколько изолированных жил (проводников), заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации накладывается защитный покров.

Кабельная линия электропередачи (КЛ) - линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями.

Как правило, кабельные линии прокладывают в местах, где затруднено строительство воздушных линий (ВЛ) - в городах, поселках, на территории промышленных предприятий. Они имеют определенные преимущества перед ВЛ - закрытая прокладка, обеспечивающая защиту от атмосферных воздействий (ветер, гроза, обледенение), КЛ имеют большую надежность и безопасность в эксплуатации. Поэтому, несмотря на их большую стоимость и трудоемкость сооружения, кабельные линии широко применяют в сетях внешнего и внутреннего электроснабжения.

Кабельные линии бывают:

открытыми, такая прокладка происходит по воздуху, как правило по фасадам зданий и сооружений, по эстакадам.

скрытыми,-прокладка кабелей монтируется в полах, трубах, в земле.

прокладка в кабельных сооружениях говорит сама за себя, монтаж происходит в кабельных каналах, тоннелях.

Кабели разделяют на силовые и контрольные. Кроме того, выпускают кабели специального назначения, например для горных разработок.

Силовые кабели служат для передачи и распределения электрической энергии и изготавливаются на напряжение 0,66; 1; 3; 6; 10 кВ и выше. Они могут быть с пропитанной бумажной изоляцией и герметической оболочкой из свинца или алюминия, с бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом, с резиновой изоляцией и пластмассовой изоляцией в пластмассовой оболочке.

Силовой электрический кабель состоит из токопроводящих жил, изоляции, герметической защитной оболочки и защитных покровов (Рис. 1).

Рис. 1. - Силовой трехжильный кабель марки ААБ

1 - алюминиевая токопроводяшая жила; 2- жильная изоляция; 3 - бумажный заполнитель; 4 - поясная бумажная изоляция; 5- защитная алюминиевая оболочка; 6 защитный покров оболочки (подушка); 7 - броня из двух стальных лент; 8 - наружный защитный покров

Токопроводящие жилы изготавливаются из мягкой меди марки ММ или алюминия марки AT. Сечения жил могут быть круглыми, сегментными и секторными. Стандартом предусмотрены следующие размеры сечений токопроводящих жил силовых кабелей: 1,5; 2,5; 4, 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625 и 800 мм2.

Медные и алюминиевые токопроводящие жилы изготавливают однопроволочными и многопроволочными. Сечения однопроволочных жил из меди могут быть до 50 мм2, из алюминия - до 240 мм2. В марках кабелей, имеющих однопроволочные жилы, дополнительно указывают: (ож).

Силовые кабели могут иметь одну, две, три и четыре жилы. В четырехжильных кабелях все жилы имеют одинаковое сечение или же одна из жил может иметь меньшее сечение и использоваться как нулевая или заземляющая.

Изоляцию жил силовых кабелей выполняют из резины, пластика и наиболее часто из пропитанной кабельной бумаги.

В силовых кабелях на напряжение до 10 кВ изолируют каждую жилу в отдельности (жильная изоляция) и все жилы вместе относительно оболочки (поясная изоляция). Промежутки между изолированными жилами заполняют бумажным жгутом (заполнителем).

Для уменьшения неравномерности электрического поля в кабелях, которая обусловлена наличием воздушных включений, между верхним слоем изоляции и оболочкой накладывают экран из 1 слоя полупроводящей бумаги.

Бумажную изоляцию кабелей пропитывают специальным изоляционным составом, значительно повышающим ее электрическую прочность. Для вертикальных прокладок используют кабели с обедненно-пропитанной изоляцией или с изоляцией, пропитанной нестекающим составом. Обедненно-пропитанную изоляцию получают дополнительно нагревая в вакууме обычную пропитанную изоляцию, в результате чего удаляется значительная часть пропиточной массы.

Нестекаюший состав для кабелей изготавливают из церезина, вязкого минерального масла, канифоли и полиизобутилена. Церезин, являющийся продуктом переработки нефти и сланцевого масла, обеспечивает нестекание пропиточного состава.

В многожильных кабелях для различия фаз верхние ленты изоляции каждой жилы разного цвета: красного, черного и цвета изоляционной бумаги.

Для предохранения кабеля от попадания влаги и воздуха поверх изоляции накладывают герметическую защитную оболочку, выполняемую из свинца, алюминия, поливинилхлорида или негорючей резины.

На герметическую оболочку кабеля накладывают несколько слоев защитного покрова для предохранения ее от коррозии и механических повреждений. Защитные покровы состоят из подушки, брони и наружного защитного покрова.

Подушка, предохраняющая оболочку от повреждений при наложении брони и изгибах кабеля, состоит из нескольких последовательно наложенных концентрических слоев: битумного состава, пропитанных лент кабельной бумаги и пропитанной кабельной пряжи. В кабелях с броней из стальных лент вместо пряжи применяются пропитанные в битумном составе сульфатные бумажные ленты, которые предохраняют металлическую оболочку от коррозии. Для зашиты от коррозии алюминиевой оболочки кабеля дополнительно накладывают нагретые сплошной поливинилхлоридный шланг или две поливинилхлоридные ленты.

На подушку наматывают броню из двух стальных лент или стальных оцинкованных проволок прямоугольной либо круглой формы. Стальная броня предохраняет оболочку кабеля от механических повреждений, а проволочная -- и от растягивающих усилий. Стальные ленты накладываются на кабель так, чтобы одна перекрывала другую на 1/3 их ширины. При изгибах кабеля верхняя лента не должна иметь зазоров между витками.

На броню накладывают наружный защитный покров, состоящий из битумного состава, пропитанной кабельной пряжи и медного покрытия, или шланг из поливинилхлоридного либо полиэтиленового пластиката. В небронированных кабелях (например, марки ААШв) шланг из поливинилхлоридного или полиэтиленового пластиката накладывается на герметическую оболочку.

Для полной характеристики кабеля кроме его марки необходимо указывать номинальное напряжение, на которое он рассчитан, число и площадь сечения жил.

Контрольные кабели предназначены для присоединения к электрическим приборам и аппаратам в электрических распределительных устройствах переменного тока с напряжением до 660 В и частотой до 100 Гц или постоянного тока напряжением до 1000 В. Кабели любых марок могут прокладываться на открытом воздухе при условии обеспечения их защиты от механических повреждений и воздействия прямых солнечных лучей. Также контрольные кабели используются в цепях вторичной коммутации и цепях управления. Например, кабели сигнализации и блокировки предназначены для железнодорожных электрических цепей, цепей пожарной автоматики, и других систем, рассчитанных на номинальное переменное напряжение 380 В и постоянное напряжение 700 В при условии эксплуатации в неподвижном состоянии.

Кабели прокладывают в траншеях, блоках, а также на специальных сборных конструкциях и в лотках.

Независимо от способа прокладки кабеля трассу выбирают так, чтобы расстояние между начальной и конечной точками линии было кратчайшим. Прокладку кабельных линий осуществляют в соответствии с проектно-технической документацией, в которой описывается трасса линии, а также приводятся се геодезические отметки, позволяющие судить о разности уровней расположения её отдельных участков.

Конструктивное выполнение кабельных линий

Системы кабельных конструкций, предназначенных для прокладки кабелей и установки на них иного электротехнического оборудования электрических установок и/или коммуникационных сетей, также могут быть использованы для разделения кабелей и формирования их в потоки (группы). В систему кабельных конструкций входят монтажные лотки ЛМ (кабельные лотки), несущие лотки НЛ (кабельные лестницы), кабельные стойки и опоры (консольные кронштейны), скобы и соединители.

Каждый вид специального сооружения для прокладки кабелей характеризуется максимальным количеством силовых кабелей, которое можно в нём проложить. Траншея - 6 кабелей, канал -24, блок - 20, туннель - 72, эстакада - 24, галерея - 56.

Редко отдаётся предпочтение какому-либо одному виду прокладки кабелей. Обычно применяют смешанную прокладку, когда в зависимости от конкретных условий является целесообразным комбинированное исполнение различных способов прокладки кабельных линий.

ПРОКЛАДКА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПО СТЕНАМ И КАБЕЛЬНЫМ КОНСТРУКЦИЯМ

В производственных помещениях и кабельных сооружениях применяют различные конструкции для прокладки кабелей и проводов. Установка конструкций на объекте составляет значительный объем электромонтажных работ, поэтому конструкции должны отвечать высокой степени сборности и иметь незначительную массу.

Сборные кабельные конструкции предназначены для прокладки электрических кабелей, а также установки на них лотков и коробов. Их устанавливают вдоль стен помещений, каналов, туннелей, колодцев и других строительных сооружений. Расстояние между кабельными конструкциями на горизонтальных участках трассы 0,8 -- 1 м, на вертикальных -- 2 м.

Для крепления кабелей к различным основаниям применяют однолапчатые и двухлапчатые скобы

Лотки применяют для прокладки силовых и контрольных кабелей и проводов напряжением до 1000 В и изготовляют из перфорированного гнутого металлического листа. Ширина лотка 50, 100, 200 и 400 мм, длина 2 м.

Короба имеют назначение, аналогичное лоткам.

Короба рассчитаны на укладку в них проводов и кабелей с радиусом изгиба до 50 мм.

Прокладка кабельных линий в кабельных каналах

Каналом кабельным называется замкнутое непроходное подземное сооружение, предназначенное для прокладки небольшого количества кабелей. Применение кабельных каналов /может быть обосновано не более чем для 15 кабелей. На участках, где могут быть пролиты расплавленный металл, жидкости с высокой температурой или вещества, разрушающе действующие на металлические оболочки кабельных линий, устройство каналов не допускается.

Способ прокладки кабелей в канале позволяет положить новый или заменить действующий кабель без производства земляных работ, обеспечивает возможность осмотров и ремонта линий в процессе эксплуатации, а также надежную защиту кабелей от механических повреждений. Недостатком этого способа прокладки является необходимость вскрытия верхнего перекрытия при прокладке кабеля, производстве ремонтных работ и осмотре. Ограниченные размеры канала затрудняют движение воздуха и отвод тепла, а скученность кабелей создает опасность их взаимного повреждения в случае возникновения дуги.

2.4 Прокладка кабельных линий на лотках и в коробах

В цехах и помещениях, где допускают открытую прокладку проводов и кабелей, применение лотков позволяет значительно снизить трудоемкость и стоимость монтажных работ.

Допускают прокладку на лотках кабелей в пластмассовой оболочке малых сечений без зазора вплотную и пучками в два-три слоя в пучке. Пучок проводов скрепляют бандажами или обоймами. Расстояние между пучками проводов, уложенных в один ряд, выдерживают не менее 20 мм.

Крепления небронированных кабелей и защищенных проводов зависят от материала оснований (бетон, кирпич, металл) и диаметра оболочек кабелей; их выполняют: стальными скобками с одной или двумя лапками (скобки предварительно по разметке укрепляют на основаниях), стальными полосками на стальной полосе или проволоке (катанке), которые предварительно крепят к основанию с помощью строительно-монтажного пистолета. Наименьшие допустимые радиусы изгиба для кабелей с пластмассовой оболочкой и проводов в металлической оболочке составляет 10 наружных диаметров.

Кабели, проложенные на высоте менее 2 м от уровня пола, а также в местах, где они могут подвергнуться повреждению, защищают угловой сталью или металлическим коробом. В электротехнических помещениях такая защита не требуется.

Открыто проложенные кабели, а также все кабельные муфты должны быть снабжены бирками; на бирках кабелей в начале и конце линии должны быть указаны марка, напряжение, сечение, номер или наименование линии; на бирках соединительных муфт - номер муфты, дата монтажа.

Виды и причины повреждений кабельных линий.

По характеру повреждений в кабельных линиях, различают следующие их виды:

повреждение изоляции, вызывающие замыкание одной фазы на землю;

повреждение изоляции, вызывающие замыкание двух или трех фаз на землю;

повреждение изоляции, вызывающие замыкание двух или трех фаз между собой; обрыв одной, двух или трех фаз без заземления;

обрыв одной, двух или трех фаз с заземлением оборванных жил;

обрыв одной, двух или трех фаз с заземлением не оборванных жил; заплывающий пробой изоляции;

повреждения линий одновременно в двух или более местах, каждое из которых может относиться к одной из вышеуказанных групп.

Однофазные повреждения - самый распространенный вид повреждений силовых кабельных линий напряжением 1-10 кВ. При этом виде повреждений одна из жил кабеля замыкается на его экранирующую оболочку. Однофазные повреждения можно разделить на три группы по значению переходного сопротивления в месте замыкания. К первой группе относятся повреждения с переходным сопротивлением, равным десяткам и сотням мегаом (заплывающий пробой). Ко второй группе относятся повреждения с переходным сопротивлением от единиц ом до сотен килоом и к третьей группе - повреждения с сопротивлением, близким к нулю. Междуфазные повреждения составляют около 20% всех видов повреждений кабельных линий. Их можно разделить на две группы. К первой относятся повреждения с переходным сопротивлением в месте дефекта, близким к нулю, и ко второй группе - с сопротивлением от единиц килоом до сотен мегаом. В первом случае часто все три жилы свариваются между собой и с экранирующей оболочкой. При большом токе короткого замыкания кабель может перегореть на две части. При междуфазных повреждениях, относящихся ко второй группе, обычно между жилами и оболочкой кабеля имеется переходное сопротивление и замыкание между собой двух жил происходит через экранирующую оболочку. Замыкание двух жил между собой без замыкания на оболочку происходит редко. Обрыв жил происходит из-за перемещения слоев почвы в местах расположения муфт, вследствие чего происходит вытягивание жил кабеля, а в муфтах, как правило, разрыв жил (растяжка). Разрыв жил кабельных линий может произойти и в целом месте из-за различных механических воздействий или заводского брака. Причины повреждения кабелей весьма разнообразны, их можно объединить в следующие группы: Дефекты, вызванные ошибками проектирования: ухудшение свойств изоляции в результате недопустимого перегрева токами нагрузки из-за ошибочно заниженного сечения жил кабеля; повреждения в аварийных режимах из-за неправильного выбора защитной аппаратуры и т.п. Заводские дефекты, возникающие при производстве кабелей: трещины или сквозные отверстия в оболочке; совпадение нескольких бумажных лент; заусенцы на проволоках токопроводящих жил и т.п. Дефекты прокладки кабеля: крутые изгибы кабеля на углах поворота трассы; механические повреждения (изломы, вмятины, порезы, перекрутка кабеля)

несоблюдение допустимых расстояний до объектов которые могут негативно влиять на кабели (теплотрасса, рельсовые пути электрифицированного транспорта) и т.п. Дефекты монтажа муфт: неполная заливка муфты мастикой; плохая опрессовка соединительных гильз; повреждение или загрязнение изоляции кабеля при монтаже муфты и т.п. Повреждения в процессе эксплуатации:

случайные механические повреждения кабелей (например, кабелей проложенных в траншее в результате проведения земляных работ механизированным способом)

естественное старение изоляции; коррозия металлических элементов кабеля (броня, свинцовая оболочка), вызванная действием блуждающих токов или химическим составом грунта;

обрыв жил в результате просадки грунта и т.п

Ремонт кабельных муфт и концевых заделок

Кроме уже перечисленных аварий, которые происходят на теле кабеля, встречаются повреждения в местах соединения - в соединительных муфтах. Чаще всего нельзя точно выяснить подробности такой неисправности только раскопав и осмотрев её. Наиболее сложно выяснить факт проникновения влаги внутрь муфты. Поэтому выполняется её разборка для более детального обследования. При отсутствии влаги и существенных дефектов, причинённых аварией, муфта ремонтируется. В противном случае повреждённая деталь вырезается и взамен ставится муфта с удлинением. При недостаточном удлинении делается вставка из отрезка нового кабеля с отдельной муфтой на каждом его конце.

И соединительные и концевые муфты ремонтируются одинаковыми способами

осмотр,

разборка,

выяснение ремонтопригодности,

ремонт или вставки кабеля с двумя новыми муфтами.

Отличие заключается лишь в том, что при ремонте концевой муфты с вставкой отрезка кабеля применяется одна концевая и одна соединительная, а при ремонте соединительной - две соединительные. Кабели с концевыми муфтами для защиты от воздействия окружающей среды снабжаются металлическими кожухами, закрывающими её, находящуюся снаружи. Такие кожухи должны подвергаться регулярному техническому обслуживанию:

осмотру,

проверке болтовых соединений и уплотнений,

очистке от пыли и грязи,

нанесению окрашивающих эмалей.

Аналогичными способами ремонтируются и обслуживаются концевые заделки кабелей. При замене заделки, которая утратила свою пригодность в результате аварии и недостаточной длине, после её удаления добавляется отрезок нового кабеля с новой заделкой и соединительной муфтой.

СХЕМЫ СЕТЕЙ, УГО ИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Электрическая схема - это текст, описывающий определенными символами содержание и работу электротехнического устройства или комплекса устройств, что позволяет в краткой форме выразить этот текст.

Для того чтобы прочесть любой текст, необходимо знать алфавит и правила чтения. Так, для чтения схем следует знать символы - условные обозначения и правила расшифровки их сочетаний.

Основу любой электрической схемы представляют условные графические обозначения различных элементов и устройств, а также связей между ними. Язык современных схем подчеркивает в символах подчеркивает основные функции, которые выполняет в схеме изображенных элемент. Все правильные условные графические обозначения элементов электрических схем и их отдельных частей приводятся в виде таблиц в стандартах. 

Условные графические обозначения некоторых элементов принципиальных схем:

Наименование	Обозн.	Наименование	Обозн.
Счетчик ватт-часов		Клемма (разборное соединение)
Предохранитель плавкий. Общее обозначение		Рубильник однополюсный
Трансформатор тока		Общее обозначение катушки реле или катушки контактора
Лампа накаливания осветительная и сигнальная		Заземление
Контакт замыкающий выключателя: однополюсный		Выключатель электромагнитный (реле)
5. Выключатель-разъединитель трехполюсный		Разъединитель трехполюсный
Нагревательный элемент		Выключатель термический саморегулирующий
6. Выключатель ручной		Мотор-привод
Амперметр		Вольтметр



ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ДО 1000 В, ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В СЕТЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ. УГО АППАРАТОВ.

Классификация электрических аппаратов

Электрический аппарат - это устройство, управляющее электропотребителями и источниками питания, а также использующее электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами.

Электрические аппараты общепромышленного назначения, электробытовые аппараты и устройства выпускаются напряжением до 1 кВ, высоковольтные - свыше 1 кВ. До 1 кВ делятся на аппараты ручного, дистанционного управления, аппараты защиты и датчики.

Электрические аппараты классифицируются по ряду признаков:

--по назначению, т. е. основной функции выполняемой аппаратом,

--по принципу действия,

--по характеру работы

--роду тока

--величине тока

--величине напряжения (до 1 кВ и свыше)

--исполнению

--степени защиты (IP)

--по конструкции

Особенности и области применения электрических аппаратов

Классификация электрических аппаратов в зависимости от назначения:

--Аппараты управления, предназначены для пуска, реверсирования, торможения, регулирования скорости вращения, напряжения, тока электрических машин, станков, механизмов или для пуска и регулирования параметров других потребителей электроэнергии в системах электроснабжения. Основная функция этих аппаратов это управление электроприводами и другими потребителями электрической энергии. Особенности: частое включение, отключение до 3600 раз в час, т.е. 1 раз в секунду.

К ним относятся электрические аппараты ручного управления -пакетные выключатели и переключатели, рубильники, универсальные переключатели, контролеры и командоконтролеры, реостаты и др., и электрические аппараты дистанционного управления -электромагнитные реле, пускатели, контакторы и т. д.

--Аппараты защиты, используются для коммутации электрических цепей, защиты электрооборудования и электрических сетей от сверхтоков, т. е. токов перегрузки, пиковых токов, токов короткого замыкания.

К ним относятся плавкие предохранители, тепловые реле, токовые реле, автоматические выключатели и др.

--Контролирующие аппараты, предназначены для контроля заданных электрических или неэлектрических параметров. К этой группе относятся датчики. Эти аппараты преобразуют электрические или неэлектрические величины в электрические и выдают информацию в виде электрических сигналов. Основная функция этих аппаратов заключается в контроле за заданными электрическими и неэлектрическими параметрами.

К ним относятся датчики тока, давления, температуры, положения, уровня, фотодатчики, а также реле, реализующие функции датчиков, например реле контроля скорости (РКС), реле времени, напряжения, тока.

Исполнение электрических аппаратов по степени защиты

Степень защиты от проникновения твердых тел и жидкости определяется ГОСТ 14254-80. В соответствии с ГОСТ устанавливается 7 степеней от 0 до 6 от попадания внутрь твердых тел и от 0 до 8 от проникновения жидкости.

СОСТАВЛЕНИЕ ПРОСТЫХ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯМИ.

Схемы подключения трехфазных электродвигателей

Условные обозначения на схемах

Магнитный пускатель (далее -- пускатель) -- коммутационный аппарат предназначенный для включения и отключения электрических цепей под нагрузкой управление которым осуществляется через электрическую катушку, которая выступает в качестве электромагнита, при подаче на катушку напряжения она воздействует электромагнитным полем на подвижные контакты пускателя которые замыкаются и включают электрическую цепь, и наоборот, при снятии напряжения с катушки пускателя -- электромагнитное поле пропадает и контакты пускателя под действием пружины возвращаются в исходное положение размыкая цепь.

У магнитного пускателя есть силовые контакты предназначенные для коммутации цепей под нагрузкой и блок-контакты которые используются в цепях управления.

Контакты делятся на нормально-разомкнутые -- контакты которые в своем нормальном положении, т.е. до подачи напряжения на катушку магнитного пускателя или до механического воздействия на них, находятся в разомкнутом состоянии и нормально-замкнутые -- которые в своем нормальном положении находятся в замкнутом состоянии.

В новых магнитных пускателях имеется три силовых контакта и один нормально-разомкнутый блок-контакт. При необходимости наличия большего количества блок-контактов (например при сборке реверсивной схемы пуска электродвигателя), на магнитный пускатель сверху дополнительно устанавливается приставка с дополнительными блок-контактами (блок контактов) которая, как правило, имеет четыре дополнительных блок-контакта (к примеру два нармально-замкнутых и два нормально-разомкнутых).

Кнопки для управления электродвигателем входят в состав кнопочных постов, кнопочные посты могут быть однокнопочные, двухкнопочные, трехкнопочные и т.д.

Каждая кнопка кнопочного поста имеет по два контакта -- один из них нормально-разомкнутый, а второй нормально-замкнутый, т.е. каждая из кнопок может использоваться как в качестве кнопки «Пуск» так и в качестве кнопки «Стоп».

--Схема подключения электродвигателя через магнитный пускатель



Эту схему так же часто называют схемой простого пуска электродвигателя, в ней, в отличии от предыдущей, кроме силовой цепи появляется так же цепь управления.

При нажатии кнопки SB-2 (кнопка «ПУСК») подается напряжение на катушку магнитного пускателя KM-1, при этом пускатель замыкает свои силовые контакты KM-1 запуская электродвигатель, а так же замыкает свой блок-контакт KM-1.1, при отпускании кнопки SB-2 ее контакт снова размыкается, однако катушка магнитного пускателя при этом не обесточивается, т.к. ее питание теперь будет осуществляться через блок-контак KM-1.1 (т.е. блок-контак KM-1.1 шунтирует кнопку SB-2). Нажатие на кнопку SB-1 (кнопка «СТОП») приводит к разрыву цепи управления, обесточиванию катушки магнитного пускателя, что приводит к размыканию контактов магнитного пускателя и как следствие, к остановке электродвигателя.

--Реверсивная схема подключения электродвигателя (Как изменить направление вращения электродвигателя?)

Что бы поменять направление вращения трехфазного электродвигателя необходимо поменять местами любые две питающие его фазы.

При необходимости частой смены направления вращения электродвигателя применяется реверсивная схема подключения электродвигателя:

В данной схеме применяется два магнитных пускателя (KM-1, KM-2) и трехкнопочный пост, магнитные поскатели применяемые в данной схеме кроме нормально-разомкнутого блок-контакта должны так же иметь и нормально замкнутый контакт.

При нажатии кнопки SB-2 (кнопка «ПУСК 1») подается напряжение на катушку магнитного пускателя KM-1, при этом пускатель замыкает свои силовые контакты KM-1 запуская электродвигатель, а так же замыкает свой блок-контакт KM-1.1 который шунтирует кнопку SB-2 и размыкает свой блок-контакт KM-1.2 который защищает электродвигатель от включения в обратную сторону (при нажатии кнопки SB-3) до его предварительной остановки, т.к. попытка запуска электродвигателя в обратную сторону без предварительного отключения пускателя KM-1 приведет к короткому замыканию. Что бы запустить электродвигатель в обратную сторону необходимо нажать кнопу «СТОП» (SB-1), а затем кнопку «ПУСК 2» (SB-3) которая запитает катушку магнитного пускателя KM-2 и запустит электродвигатель в обратную сторону.

МОНТАЖ, ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ АППАРАТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Техническое обслуживание электроаппаратов до 1000 В состоит в периодических осмотрах, проверках, чистке и мелком ремонте. Периодичность обслуживания устанавливается местными инструкциями в зависимости от условий эксплуатации, но не реже 1 раза в 2 -- 3 месяца.

Большая часть отказов коммутационных аппаратов происходит из-за контактов (контакты не замыкаются или не размыкаются, а также имеют увеличенное контактное сопротивление). Отдельные случаи отказов происходят по причине уменьшения сопротивления изоляции обмоток и замыкания обмоток на корпус. Отказы аппаратов могут быть внезапными и постепенными, вызванными износом и старением отдельных функциональных узлов и деталей аппаратов.

Внезапные отказы контактов аппаратов могут происходить по следующим причинам: поломка контактов, попадание токопроводящих частиц между контактами, пробой изоляции воздушного промежутка между контактами, механическая перегрузка контактов (удары, вибрации, ускорения), перекрытие промежутка между контактами влагой, сваривание контактов, их заклинивание.

Постепенные отказы контактов характеризуются изменением их геометрической формы, образованием плохо проводящей или непроводящей пленки на контактах, уменьшением усилия нажатия пружин исполнительного механизма, износом контактов и увеличением зазора между ними.

При техническом обслуживании электроаппаратов напряжением до 1000 В проводят следующие виды работ:

чистку, наружный и внутренний осмотр, устранение обнаруженных дефектов и затяжку крепежных резьб;

контроль нагрева контактов, катушек и других токопроводящих элементов;

зачистку контактов от загрязнений, окислов, подплавлений и регулировку одновременности их замыкания и размыкания;

контроль температуры и уровня масла в маслонаполненных аппаратах (доливку масла при необходимости);

замену плавких вставок и неисправных предохранителей;

проверку целости пломб на реле, наличия надписей, указывающих назначение, на аппаратах и щитках;

проверку работы устройств сигнализации;

проверку исправности электропроводки, заземляющих устройств, кожухов, рукояток и т. п.

Перед началом осмотра напряжение отключают и принимают меры для исключения возможности его появления на главных контактах и блок-контактах.

Осмотры магнитных пускателей, контакторов, пусковых реостатов, автоматов проводят особенно тщательно, так как от их надежной работы зависит работа технологического оборудования.

Во время осмотра обращается внимание на состояние рабочих контактов и дугогасительных устройств пусковой аппаратуры, гибких связей подвижных контактов, на соответствие токов уставки отключения автомата номинальным токам, наличие короткозамкнутого витка на магнитопроводе.

Чистоту изоляционных поверхностей проверяют, вытирая их сухой салфеткой. Контактные поверхности должны быть постоянно чистыми и хорошо закрепленными. Зачищают их стальной щеткой, протирают салфеткой, смоченной в бензине, смазывают вазелином и туго затягивают винты, так как ослабленное нажатие вызывает нагрев и увеличивает износ контактов. Сила прижима контактов должна соответствовать заводским данным; чрезмерное нажатие повышает вибрацию и гудение контактора.

Автоматические выключатели осматривают не реже одного раза в год или через каждые 2000 включений, а также после каждого автоматического отключения. Нагар и копоть с внутренней стороны выключателя удаляют смоченной бензином салфеткой. При осмотре проверяют затяжку винтов, целость пружин, состояние контактов и смазывают шарниры.

Во время осмотров обращают внимание на исправность защитных кожухов, в которых находятся пусковые аппараты. При нарушении уплотнений в аппарат может попасть пыль, грязь, которые увеличивают сопротивление контактных поверхностей и их нагрев, ухудшают состояние изоляции, что может привести к старению изоляции, ее пробою и аварии.

Периодически проверяют правильность срабатывания реле и отключения автоматов от тепловых или электромагнитных расцепителей.

Предохранители требуют постоянного наблюдения, замены перегоревших плавких вставок и своевременного ремонта. От их исправности, правильного подбора вставки зависит надежная и безопасная работа электроустановок. Применять следует только калиброванные плавкие вставки. Использование случайных проволок для вставки может привести к авариям и пожарам. Для ускорения подбора и замены перегоревшей вставки на каждом предохранителе должна быть четкая цифра силы номинального тока.

Наиболее повреждаемым элементом выключателей выше 1000 В являются их приводы, отказы которых происходят по следующим причинам: неисправности цепей управления, разрегулирование запирающего механизма, неисправности в подвижных частях, пробои изоляции катушек.

Основными видами повреждений разъединителей являются подгорание и приваривание контактной системы, повреждение изоляторов, неисправности привода и т. д.

Техническое обслуживание электроаппаратов напряжением выше 1000 В проводится в соответствии с инструкцией, утвержденной ответственным за эксплуатацию электрохозяйства.

В объем работ по техническому обслуживанию электроаппаратов выше 1000 В входят:

осмотры по графику, определяемому местными условиями, но не реже 1 раза в месяц, а для основного оборудования, а также при работе в условиях повышенной влажности и агрессивности среды -- не реже 2 раз в месяц;

ежесуточные осмотры в установках с постоянным дежурством (в том числе не реже 1 раза в месяц в ночное время);

повседневный контроль за режимами работ электроаппаратов (нагрузками, нагревом и т. д.);

мелкий ремонт, не требующий специальных отключений и осуществляемый во время перерывов в работе технологических установок.

При осмотрах электрических аппаратов особое внимание обращается на следующие факторы:

температуру нагрева контактов, контактных соединений и токопроводящих частей, уровень масла в маслонаполненных аппаратах и отсутствие его течей;

состояние изоляторов;

состояние ошиновки, кабелей, сети заземления и мест для наложения переносных заземлений;

исправность устройств сигнализации;

наличие и исправность постоянных ограждений, предупредительных плакатов и надписей, защитных средств и сроков их периодических испытаний, наличие и соблюдение правил хранения и учета переносных заземлений и противопожарных средств.

Помимо плановых осмотров проводятся внеочередные осмотры после каждого происшедшего короткого замыкания. При тяжелых условиях эксплуатации (сильные загрязнения, пыль, содержание в окружающей среде растворов щелочи или кислоты и т. д.) местные инструкции устанавливают сроки дополнительных осмотров.

Все неисправности и замечания, выявленные в период осмотров, записываются в журнал дефектов и неполадок, доводятся до сведения руководителей энергопредприятия и принимаются соответствующие меры к их устранению.

При наружном осмотре приводов проверяют состояние включающего и отключающего механизма, обращают внимание на сигнализацию положения выключателя, а также на целость цепей включения и особенно цепей отключения масляных выключателей. Одновременно проверяют состояние всех шарнирных соединений, шплинтов, ограничителей и положение указателей. Осматривают сцепление движущихся частей привода, целость его пружин, исправность контактов, состояние механизма отключения и положение электромагнита. При обнаружении неисправности устраняют и проверяют работу привода путем включения и отключения выключателя со щита или пульта управления при разобранной схеме присоединения. Такой проверкой определяют четкость работы механизма включения и отключения, правильность соединения приводного механизма с выключателем.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

. Охарактеризуйте помещения электроустановок по степени опасности поражения электрическим током

Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током

В соответствии с ПУЭ по степени опасности поражения людей электрическим током производственные помещения подразделяются на:

Помещения с повышенной опасностью.

Они характеризуются наличием одного из следующих условий:

токопроводящая пыль;

токопроводящие полы (металлические, земляные и т. д.);

высокая температура (более 35єС);

относительная влажность более 75%;

возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, технологическому оборудованию, имеющим соединение с землей, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой стороны.

Помещения особо опасные.

Они характеризуются наличием одного из следующих условий:

особая сырость (влажность около 100%);

химическая активная или органическая среда, действующая на изоляцию;

одновременное наличие 2 и более условий для помещений повышенной опасности.

Помещения без повышенной опасности.

В них отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность

Какие травмы вызывает электрический ток?

Опасность поражения электрическим током отличается от других производственных опасностей тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить ее на расстоянии. Часто эта опасность обнаруживается слишком поздно, когда человек уже оказался под напряжением.

Поражающее действие электрического тока 

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний характер. Проходя через тело человека, электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое воздействие.

--Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве и повреждении кровеносных сосудов;

--электролитическое -- в разложении органической жидкости, в том числе крови, что вызывает нарушение ее состава, а также ткани в целом;

--механическое - в расслоении, разрыве тканей организма:

--биологическое - в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биологических процессов. Например, взаимодействуя с биотоками организма, внешний ток может нарушить нормальный характер их воздействия на ткани и вызвать непроизвольные сокращения мышц.

Существуют три основных вида поражения электрическим током: электрические травмы, электрические удары, электрический шок.

Электрическая травма

Электрическая травма - местное поражение тканей и органов электрическим током: ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, поражение глаз воздействием на них электрической дуги (электроофтальмия), механические повреждения.

Электрический ожог -- это повреждения поверхности тела или внутренних органов под действием электрической дуги или больших токов, проходящих через тело человека.

Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.

Токовый ожог обусловлен прохождением тока непосредственно через тело человека в результате прикосновений к токоведущей части. Токовый ожог -- следствие преобразования электрической энергии в тепловую; как правило, это ожог кожи, так как кожа человека обладает во много раз большим электрическим сопротивлением, чем другие ткани тела.

Токовые ожоги возникают при работе на электроустановках относительно небольшого напряжения (не выше 1-2 кВ) и являются в большинстве случаев ожогами I или II степени; впрочем, иногда возникают и тяжелые ожоги.

При более высоких напряжениях более высоких между токоведущей частью и телом человека или между токоведущими частями образуется электрическая дуга, которая и вызывает возникновение ожога другого вида -- дугового.

Дуговой ожог обусловлен действием на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой (свыше 350(ГС) и большой энергией. Такой ожог возникает обычно при электроустановках высокого напряжения и носит тяжелый характер -- III или IV степени.

Состояние пострадавшего зависит не столько от степени ожога, сколько от площади поверхности тела, пораженной ожогом.

Электрические знаки -- это поражения кожи в местах соприкосновения с электродами круглой или эллиптической формы, серого или бело-желтого цвета с резко очерченными гранями диаметром 5-10 мм. Они вызываются механическим и химическим действиями тока. Иногда появляются спустя некоторое время после прохождения электрического тока. Знаки безболезненны, вокруг них не наблюдается воспалительных процессов. В месте поражения появляется припухлость. Небольшие знаки заживают благополучно, при больших размерах знаков часто происходит омертвение тела (чаще рук).

Электрометаллизация кожи - это пропитывание кожи мельчайшими частицами металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием тока, например при горении дуги. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность, а пострадавший испытывает ощущение присутствия инородного тела в месте поражения. Исход поражения, как и при ожоге, зависит от площади пораженного тела. В большинстве случаев металлизированная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и следов не остается.

Электрометаллизация может произойти при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой.

Электроофтальмия -- это воспаление наружных оболочек глаз, возникающее под воздействием мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такое облучение возможно при образовании электрической дуги (короткое замыкание), которая интенсивно излучает не только видимый свет, но и ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Электроофтальмия обнаруживается спустя 2-6 ч после ультрафиолетового облучения. При этом наблюдаются покраснение и воспаление слизистых оболочек век, слезотечение, гнойные выделения из глаз, спазмы век и частичное ослепление. Пострадавший испытывает сильную головную боль и резкую боль в глазах, усиливающуюся при свете, у него возникает так называемая светобоязнь.

В тяжелых случаях воспаляется роговая оболочка глаза и нарушается ее прозрачность, расширяются сосуды роговой и слизистой оболочек, суживается зрачок. Болезнь продолжается обычно несколько дней.

Предупреждение электроофтальмии при обслуживании электроустановок обеспечивается применением защитных очков с обычными стеклами, которые плохо пропускают ультрафиолетовые лучи и защищают глаза от брызг расплавленного металла.

Механические повреждения возникают вследствие резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей.

Как проявляется действие электрического удара?

Электрическим ударом называется поражение организма электрическим током, при котором возбуждение живых тканей сопровождается судорожным сокращением мышц

В зависимости от возникающих последствий электроудары делят на четыре степени:

I - судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II - судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;

III - потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого);

IV - состояние клинической смерти.

От каких факторов зависит сопротивление тела человека?

Итак, электрическое сопротивление тела человека зависит от следующих пяти факторов:

От общего психологического и физиологического состояния (индивидуальные особенности);

От пола -- от толщины кожи (у мужчин сопротивление выше, чем у женщин);

От возраста -- от грубости кожи (у взрослых сопротивление выше, чем у детей);

От внешних условий (температура, давление, влажность, плотность);

От общего состояния кожи (раны, грязь, увлажненность и т. д.);

От внешних раздражителей (внезапные удар, укол, свет или звук), способных снизить сопротивление на 20 -- 50 % за несколько минут.

Перечислите технические мероприятия защиты и порядок их выполнения.

Техническими мероприятиями, обеспечивающие безопасность работв действующих электроустановках являются:

-- производство необходимых отключений и принятие мер, препятствующих подаче на-пряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

-- вывешивание запрещающих плакатов на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов;

-- проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

-- установка заземления (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

-- вывешивание указательных плакатов «Заземлено», ограждение при необходимости рабочих мест и оставшихся под напряжением токоведущих частей, вывешивание предупреждающих и предписывающих плакатов.

Назовите основные и дополнительные защитные средства в электроустановках напряжением до 1000 В.

Электрозащитные средства предназначены для обеспечения электробезопасности и делятся на основные и дополнительные. Изоляция основного электрозащитного средства длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и позволяет работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением. Дополнительное электрозащитное средство само по себе не может при данном напряжении обеспечить защиту от поражения электрическим током, но дополняет основное средство защиты, а также служит для защиты от напряжения прикосновения и напряжения шага.

К основным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением до 1000 В относятся:

-- изолирующие штанги;

-- изолирующие и электроизмерительные клещи;

-- указатели напряжения;

-- диэлектрические перчатки;

-- изолированный инструмент.

К дополнительным электрозащитным средствам для работы в электроустановках напряжением до 1000 В относятся:

...