Реферат - Монтаж электрического соединения (Соединение проводников сваркой) - файл n1.doc

Реферат - Монтаж электрического соединения (Соединение проводников сваркой)
скачать (4467 kb.)
Доступные файлы (1):

4467kb.

30.05.2012 00:04

n1.doc

Міністерство освіти та науки України

Криворізький технічний університет

Кафедра електропостачання та ресурсозбереження

Реферат з теми:

«З’єднання провідників зварюванням»

Виконав: ст. гр. ЕЕ-06

Левітов С.

Перевірив: Гузов Е.С.

м. Кривий Ріг

2009 р

Монтаж электрического соединения
При соединении и ответвлении медных и алюминиевых жил проводов и кабелей применяют газовую сварку (пропано-воздушную и пропано-кислородную), термитную сварку, электросварку, пайку, опрессовку, а также механические способы соединения с помощью сжимов и зажимов.

При пропано-воздушной и пропано-кислородной сварке применяют сжиженные топливные газы — бутан, пропан или их смеси. Состав смеси определяют в зависимости от температуры окружающей среды. В теплое время года применяют смеси с большим содержанием бутана, а в холодное - с меньшим.

Сварку алюминиевых и медных жил сечением до 10 мм² контактным разогревом выполняют с помощью угольного электрода, закрепляемого в электрододержателе и подключенного к зажиму вторичной обмотки трансформатора мощностью не менее 0,5 кВА и напряжением во вторичной обмотке 9-12 В. Зачищенные и плотно скрученные жилы закрепляют в держателе, подключенном к другому зажиму (рис. 1).

Рис. 1. Сварка жил угольным электродом:

а - сварка; б – алюминиевые жилы, подготовленные к соединению; в, г – алюминиевая и медная жилы, подготовленные к соединению; д – сварное соединение алюминиевых жил; е, ж – сварное соединение алюминиевой жилы с медной; 1 – алюминиевая жила; 2 – медная жила.

При сварке алюминиевой жилы с медной оголенную алюминиевую жилу плотно навивают (три-четыре витка) на медную жилу так, чтобы конец последней выступал на 3-4 мм из-под витков. Скрученные жилы перед сваркой на длине 5-6 мм покрывают тонким слоем флюса. Электрод прижимают к торцу выступающего конца медной жилы. После расплавления выступающего конца медной жилы и одного-двух витков алюминиевой электрод отводится и сварка прекращается.

При большом объеме работ сварку алюминиевых жил сечением 2,5-4 мм² выполняют без флюса с помощью аппарата ВКЗ-1 (рис. 2).

Рис. 2. Сварка алюминиевых жил аппаратом ВКЗ-1:

а – схема питания аппарата ВКЗ-1 при сварке; б – положение жил и электрода при сварке; в – готовое соединение; 1 – губки зажима проводов; 2 – угольный электрод диаметром 10 мм; 3 – передняя стойка с отверстием; 4 – передний бортик стержня; 5 – полый стержень подачи; 6 – задний бортик стержня; 7 – задняя стойка с отверстием; 8 – пружина подачи; 9 – сварочный пистолет; 10 – контакт отключения; 11 – контакт включения; 12 – спусковой рычаг; 13 – снование; 14 – трансформатор сварочный 220/10 В; 15 – реле включения; 16 – трансформатор 220/36 В.

Зачищенные и предварительно скрученные жилы зажимают в губках держателя аппарата таким образом, чтобы их концы опирались в лунку угольного электрода. Нажатием на спусков рычаг включают ток, угольный электрод под действием пружины подается вперед по мере оплавления жил. Сварка выполняется автоматически.

Для соединения жил проводов и кабелей больших сечений снимают изоляцию и очищают жилу от грязи и пропиточного состава тряпкой, смоченной в бензине, ацетоне или уайт-спирите. Для медных жил, имеющих металлопокрытие, на этом подготовку заканчивают. Медные жилы без металлопокрытия и алюминиевые жилы зачищают металлической щеткой или наждачной шкуркой до металлического блеска. Алюминиевые жилы для опрессовки зачищают под слоем нейтральной смазки. При подготовке алюминиевых жил к сварке или пайке смазку при очистке не применяют. Длину разделки делают в зависимости от способа соединения и сечения жилы.

При пропано-кислородной сварке соединения жил зачищенные жилы укладывают в смазанные мелом полуформы с кольцевыми выступами, исключающими вытекание металла. Полуформы скрепляют клиньями, устанавливают охладители и тепловой экран (рис. 3).

Рис. 3. Последовательность операций при пропано-кислородной сварке стыковых соединений жил:

а, б – подготовка к сварке; в – нагрев; г – введение присадки с подогревом; д – перемешивание сварочной ванны; е – готовое соединение; 1 – жила; 2 – сварочная форма; 3 –клин; 4 – охладитель; 5 – экран из листового асбеста; 6 – тазовая горелка; 7 – присадочный пруток; 8 – мешалка.
При сварке секторных жил их предварительно скругляют. Изоляцию жил за охладителями на длине 80—100 мм защищают сухим асбестом у кабелей с бумажной изоляцией или увлажненным асбестом у кабелей с полимерной изоляцией. Сварку выполняют двухфакельной горелкой. Сначала открывают вентили на баллонах с пропаном и кислородом. Рабочее давление пропана устанавливают равным 0,03 МПа (0,3 кг/см²) и кислорода 0 15 МП* (1,5 кг/см²). Открывают вентиль пропана на горелке и поджигают пламенем спички газ, затем открывают вентиль с кислородом и установив нормально пламя, приступают к сварке.

После разогрева формы до красного цвета вводят присадку до полного заполнения литникового отверстия. При этом производят перемешивание сварочной ванны нихромовой мешалкой. Нагрев прекращают после полного расплавления жил кабеля. После остывания ванны выбивают клинья, снимают форму, охладители и экраны. Ножовкой или специальными клещами удаляют литниковую прибыль и зачищают напильником неровности.

Соединения жил выполняют также с применением термитных патронов. Зажигание патронов осуществляется термитными спичками. Термитные патроны, поставляемые с завода-изготовителя россыпью, подготовляют заблаговременно, удаляя жировые и другие загрязнения с поверхности металлических деталей, входящих в комплект патрона; внутреннюю поверхность кокиля покрывают слоем мела, разведенного водой до пастообразного состояния, и просушивают до полного удаления влаги; кокиль вставляют в муфель термитного патрона таким образом, чтобы совпали их литниковые отверстия.

На зачищенные жилы и колпачки (втулки) с помощью волосяной, кисточки наносят тонкий слой разведенного водой флюса. Алюминиевые колпачки (втулки) насаживают на концы жил и надевают на них термитный патрон. Стык жил должен находиться в центре литникового отверстия. Кокиль патрона уплотняют с торцов шнуровым асбестом, накладывают его на оголенные участки жил охладителя и закрепляют их. Между охладителями и термитным патроном устанавливают экраны из асбестового картона. Защитными экранами из асбестового картона защищают также жилы, не участвующие в сварке. Изоляция жил за охладителями на длине 80-100 мм должна быть защищена сухим асбестом у кабелей с бумажной изоляцией или слоем увлажненного асбеста толщиной около 10 мм у жил с резиновой или пластмассовой изоляцией (рис. 4).

Рис. 4. Последовательность термитной сварки встык:

а, б – сборка под сварку соединений жил (а – на напряжение до 10 кВ; б – на 25 и 35 кВ); в – введение присадки в литник и поджигание муфеля; г, д - перемешивание расплава и добавка присадки; е – скалывание остывшего муфеля; ж - удаления кокиля; з – скусывание остывшего муфеля; и, к – готовое соединение жил (и – напряжение до 10 кВ; к – на 25 и 35 кВ); 1 – жила провода или кабеля; 2 - охладитель; 3 – вкладыш охладителя; 4 – асбестовый экран; 5 – уплотнение из асбестового шнура; 6 – алюминиевый колпачок (втулка); 7 – муфель патрона; 8 – стальной кокиль; 9 – алюминиевая гильза для жил кабеля напряжением 20 и 35 кВ; 10 – присадочный пруток; 11 – мешалка; 12 – отвертка; 13 – термитная спичка; 14 – специальные губки клещей ПК-1
Для увеличения начального объема расплавленного металла перед началом сварки рекомендуется конец присадочного прутка сложить несколько раз и ввести в литниковое отверстие термитного ^патрона.

При сварке жил кабелей сечением 625 и 800 мм на боковую поверхность патрона по обе стороны от литникового отверстия необходимо наложить теплоизоляцию из ленты асбестового картона закрепив жилы бандажами из листовой стали толщиной 1-1,5 мм.

Электросваркой соединение алюминиевых жил выполняется методом контактного разогрева, основанным на выделении необходимой для сварки теплоты в месте контакта угольного электродасо свариваемыми жилами или же угольных электродов между собой прохождении по ним тока. Сварку производят в формах из графитного угля или стали с помощью трансформатора мощностью 1,5-1 кВт и вторичным напряжением 8-12 В. Подготовку жил выполняют аналогично термитной сварке или сварке пропано-кислородным пламенем.

Свои особенности имеет монтаж жестких токопроводящих шин. Контактные соединения жестких шин при монтаже современных ПС и РУ выполняют преимущественно электросваркой, иногда используют болты и сжимы. Для соединения гибких шин и присоединения их к аппаратам применяют болтовые и прессуемые зажимы. Болтовые соединения жестких шин внахлестку с помощью сквозных болтов или сжимных накладок (плит) используют только в случае присоединения к аппаратам или в местах, где необходим разъем шин. В остальных случаях, как правило, применяют сварку.

Болтовое соединение применяют только для шин, выполненных из однородных, медно-алюминиевых переходных пластин. Болтовые соединения стальных шин с алюминиевыми не допускаются. Сварные соединения жестких шин выполняют электродуговой сваркой на постоянном или переменном токе. Сварку на постойном токе применяют для соединения алюминиевых шин толщиной до 20 мм и медных шин толщиной до10 мм. Сварку производят с помощью угольно-графитированного электрода с использованием флюса (50 % хлористого калия, 30 % хлористого натрия и 20% криолита) для алюминиевых шин и флюса на основе плавленой буры для медных шин, а также присадочных прутков из того же материала, что и соединяемые шины. Источниками питания при сварке служат сварочные агрегаты и преобразователи типа ПС-300, ПСО-301, ВД-301 (ток до 300 А), ПС-500, ВДУ-500 (ток до 500 А); ПСМ-1000, ВКСМ-1000 (ток до 1000 А), ВДМ-1601 (ток до 1600 А) и ВДМ-3001 (ток до 3000 А).

На переменном токе сваривают алюминиевые шины толщиной до 10 мм. В этом случае источниками питания служат сварочные трансформаторы типов СТЭ-34, ТЭС-300, ТД-301, ТС-500, ТД-503, а также сварочные полуавтоматы ПРМ-2 и ПРМ-4. Флюсы, присадку и электроды при сварке применяют те же, что и при постоянном токе. Однако при сварке на постоянном токе достигается более высокая производительность труда и качество шва.

Способ присоединения жестких алюминиевых шин к зажимам аппаратов выбирают в зависимости от конструкции зажима. Сложность состоит в том, что контактные части аппаратов, как правило, выполняют из меди. Если аппарат имеет несколько контактных столбов, то алюминиевые шины крепят непосредственно к выводам. Если имеется один болт на фазу, то применяют медно-алюминиевую пластину, которую и присоединяют к аппарату. В последнее время заводы электротехнической промышленности начали изготовлять специальные зажимы для присоединения алюминиевых шин. Например, у нового малообъемного (горшкового) выключателя марок ВМГ-10, ВМП-10 и других аппаратные выводы выполнены из алюминиевого сплава и имеют противокоррозионное защитное покрытие. Зачистка таких контактных поверхностей напильником или наждачной бумагой недопустима (можно повредить покрытие). Если необходима очистка, то ее осуществляют с помощью растворителей (бензин, спирт).

Гибкие шины к плоским контактным выводам аппаратов присоединяют с помощью болтовых сжимов, изготовляемых для медных проводов, а для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов прессуемых ответвительных зажимов. В последнее время шины к аппаратам распределительных устройств присоединяют сваркой. Шины распределительных устройств после монтажа окрашивают ровным слоем эмали или масляной краски.

Пайкой соединяют металлические части с помощью более легкоплавкого сплава (припоя). В процессе соединения жил проводов и кабелей пайкой необходимо тщательно удалить пленку окиси с их поверхностей. Соединение медных многопроволочных жил пайкой выполняется с помощью медных с применением оловянисто-свинцового припоя марки ПОС-40.

При пайке много проволочных алюминиевых жил для предварительного обслуживания всех проволочек жил их концы разделяют ступенями по повивам. Для оконцевания алюминиевых много проволочных жил пайкой применяют наконечники такой же конструкции, что и при электросварке, но на один размер больше (с целью обеспечить достаточный зазор при заполнении его припоем). Для пайки алюминия применяют припой марки А (цинк 58%, олово 40%, медь 2%) с температурой плавления 400-425 ^оС; ЦО-12 «Мосэнерго» (цинк 88%, олово 12%) с температурой плавления 500-550 ^оС; ЦА-15 (цинк 85%, алюминий 15%) с температурой плавления 550-600 ^оС. После пайки места соединений или оконцеваний тщательно очищают, покрывают лаком и изоляционной лентой.
Техническое обслуживание сварочных установок

При приемке в эксплуатацию электросварочного оборудования приемочная комиссия обращает внимание на то, что: помещение, в котором располагается оборудование по электродуговой и плазменной сварке, при постоянных работах по площади и кубатуре удовлетворяет требованиям Строительных норм и правил (СНиП) и имеет вентиляцию; размещение сварочного оборудования, а также расположение его узлов и механизмов обеспечивают безопасный и свободный доступ к нему; источники сварочного тока присоединены к электрическим сетям напряжением не свыше 660 В; узлы сварочного оборудования, содержащие конденсаторы, имеют устройства для автоматической разрядки конденсаторов; сварочные установки защищены предохранителями или автоматами со стороны питающей сети; все электросварочные установки с источниками переменного и постоянного тока, предназначенные для сварки в особо опасных условиях (например, внутри металлических емкостей, в котлах, отсеках судов, при наружных работах), оснащены устройствами автоматического отключения напряжения холостого хода и ограничения его до напряжения 12 В с выдержкой времени не более 0,5 с.

При обслуживании электросварочных установок следует выполнять требования правил ПТБ и ПТЭ, а также указания по Эксплуатации и безопасному обслуживанию, изложенные в инструкции завода-изготовителя. Присоединение и отсоединение от сети электросварочных установок, а также наблюдение за их исправным состоянием в процессе эксплуатации должны производиться электротехническим персоналом данного предприятия. Перед присоединением сварочной установки следует произвести внешний осмотр всей установки и убедиться в ее исправности. Особое внимание при этом надо обратить на состояние контактов и заземляющих проводников; исправность изоляции рабочих проводов; наличие и исправность защитных средств. При обнаружении каких-либо неисправностей сварочную установку включать запрещается.

При электросварочных работах необходимо пользоваться специальной одеждой (куртка, брюки, ботинки с глухим верхом, рукавицы, фартук с нагрудником и головной убор). Для защиты лица и глаз при работе необходимо применять щиток или маску. Стекла щитка или маски должны подбираться в соответствий с ГОСТом в зависимости от режима сварки.

Осмотры и чистку электросварочной установки и пусковой аппаратуры производят не реже одного раза в месяц. Сроки текущих и капитальных ремонтов сварочных установок определяют графиком ППР исходя из местных условий и режима эксплуатации, а также указаний завода-изготовителя.

В типовой объем работ при текущем ремонте сварочных выпрямителей и трансформаторов, а также других аппаратов дуговой сварки входят: проверка крепления кремниевых вентилей, выводных и соединительных контактов; мелкий ремонт изоляции трансформатора; ремонт переключателей напряжения, стопоров винтового механизма, ходовой части, вентилятора, ограждений и кожуха; проверка работы воздушных реле; ремонт пускорегулирующих аппаратов; замена и ремонт электрододержателя, изоляционных прокладок; проверка состояния и частичная замена проводов питающей и сварочной цепи; ремонт их соединений и изоляции, ремонт и замена струбцин.

В типовой объем при ремонте машин контактной сварки входят: очистка оборудования от грязи и флюса; наружный осмотр и выявление дефектов; проверка контактных поверхностей, электродов, промежуточных и токоведущих подушек, вылетов и шпинделей, контактных соединений токопроводов; удаление следов электроэрозии с контактных соединений вторичных контуров; устранение нагрева в контактных соединениях первичной и вторичной коммутации; замена изношенных деталей токопровода и шинопровода; проверка отсутствия течи в системе водяного охлаждения; проверка исправности пневматических и пневмогидравлических систем и игнитронных прерывателей, а также их регулировка, а при необходимости замена изношенных деталей и узлов; проверка состояния пускорегулирующих аппаратов; устранение нагревов контактов; подтяжка контактных соединений; опробывание машины в рабочем состоянии.

В объем капитального ремонта входят операции текущего ремонта; полная разборка оборудования; ремонт или замена катушек трансформатора, дросселя, балластного реостата, осциллятора; ремонт магнитопровода; замена изношенных деталей и узлов.

Литература

Зюзин А. Ф., «Монтаж эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок», М., «Высшая школа», 1986 г.
Груба В. И., «Монтаж и эксплуатация електроустановок», М., «Недра», 1991 г.