Глава 3. Охрана труда и правила безопасности при монтаже и ремонте электрооборудования

Перед началом работы электромонтажник обязан:

а) предъявить руководителю работ удостоверение о проверке знаний безопасных методов работ, получить задание и пройти инструктаж на рабочем месте по специфике выполняемых работ;

б) надеть спецодежду и спецобувь установленного образца;

в) при выполнении работ повышенной опасности ознакомиться с мероприятиями, обеспечивающими безопасное производство работ, и расписаться в наряде-допуске, выданном на поручаемую работу.

После получения задания электромонтажники обязаны:

а) проверить рабочее место, проходы к нему и ограждения на соответствие требованиям безопасности, при необходимости выполнить мероприятия, указанные в наряде-допуске. Удалить посторонние предметы и материалы;

б) проверить исправность оборудования, приспособлений и инструмента, а также достаточность освещенности рабочих мест;

в) подобрать, предварительно проверив исправность и сроки последних испытаний, средства защиты и приспособления, применяемые для работы: диэлектрические и измерительные штанги (клещи), указатели напряжения, инструмент с изолированными ручками, диэлектрические перчатки, боты, галоши и коврики; подмости, лестницы, предохранительные пояса и др.;

г) проверить исправность редукторов и манометров баллонов с газами, герметичность бутылей с электролитом, кислотой, щелочью, целостность упаковки пиротехнических, термитных патронов и спичек, эпоксидных и полиуретановых компаундов, отвердителей и т.д.

Электромонтажники не должны приступать к работе при следующих нарушениях требований безопасности:

а) загазованности помещений, где предстоит работать;

б) отсутствии или неисправности приточно-вытяжной вентиляции, отсутствии специальных растворов для нейтрализации разлитого электролита, кислоты или щелочи при работах в аккумуляторной;

в) отсутствии или неисправности лесов, настилов, подмостей или других средств подмащивания, наличии неогражденных проемов и перепадов по высоте в зоне производства работ;

г) неисправности средств защиты от падения при работе на высоте (предохранительные пояса, страховочные канаты и т.д.);

д) несвоевременном прохождении очередных испытаний (технического осмотра) средств подмащивания, лестниц, индивидуальных (коллективных) средств защиты;

е) отсутствии видимых разрывов электрических цепей, по которым может быть подано напряжение на место работ, и защитного заземлением отключенной части электроустановки;

ж) отсутствии или истечении срока действия наряда-допуска при работе в действующих электроустановках;

Устройство и обслуживание электрических машин

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Основные элементы конструкции. Вращающиеся электрические машины независимо от их исполнения имеют некоторые однотипные элементы конструкции. Каждая вращающаяся машина имеет две основные части: вращающийся ротор 1 и неподвижный статор 2 (рис. 1.1). В большинстве случаев ротор располагается внутри статора. Между ними всегда имеется воздушный зазор 3. Ротор крепится на валу 4,

Рис. 1.1. Конструктивная схема электрической машины:

1 — ротор; 2 — статор; 3 — воздушный зазор; 4 — вал; 5 — подшипники; 6 — подшипниковые щиты; 7 — корпус

Рис. 1.2. Асинхронный двигатель в защищенном исполнении:

1 — лапы для крепления машины; 2 — вентиляционное окно для входа охлаждающего воздуха; 3 — подшипник; 4 — вал; 5 — подшипниковые щиты; 6 — корпус; 7— вентиляционное окно для выхода воздуха

который опирается на подшипники 5. Один конец вала удлинен для сопряжения с другими рабочими механизмами. Подшипники обычно располагаются в подшипниковых щитах 6, прикрепленных болтами к корпусу (станине) 7. Статор также крепится к корпусу.

На рис. 1.2 и 1.3. дан общий вид асинхронных двигателей, а на рис. 1.4 представлен двигатель в разобранном виде.

Часть машины, где размещается рабочая обмотка, в которой индуктируется э. д. с, называется якорем. Якорем может быть ротор или статор.

Системы охлаждения. Электрические машины выполняются с естественным и искусственным охлаждением. В ка-

честве охлаждающей среды используется воздух, в некоторых случаях масло, водород или вода.

Естественное охлаждение происходит за счет теплопроводности, конвекции и лучеиспускания. Движение охлаждающей среды может создаваться в результате вращения частей машины, в которой не

Рис. 1.3. Асинхронный двигатель в закрытом исполнении: 1 — лапы для крепления машины; 2 — подшипниковый щит; 3 — подшипник; 4 — вал; 5 — корпус; 5 —кожух. Стрелки А и В показывают направление движения воздуха

Рис. 1.4. Асинхронный двигатель защищенного исполнения в разобранном виде: 1 — ротор; 2 — статрр; 3 — лапы для крепления; 4 — вал; 5 — подшипники; 6 — подшипниковые щиты; 7 — корпус; 8 — вентиляционные лопатки

имеется специальных вентиляционных приспособлений. Микромашины обычно имеют естественное охлаждение.

Вращающиеся электрические машины мощностью более 0,6 квт обычно выполняются с искусственным охлаждением, которое осуществляется при помощи специальных вентиляционных устройств. Применение вентиляции позволяет существенно повысить мощность и является экономически целесообразным. Машины с искусственным охлаждением имеют меньшие габариты, вес и расход активных материалов.

Электрические машины малых и средних мощностей обычно выполняются с самовентиляцией. В этом случае напор охлаждающегося воздуха создается вентилятором, который укрепляется на валу, или вентиляционными лопатками и приспособлениями (см. 8 на рис. 1.4), укрепленными на торцовой поверхности ротора.

В машинах охлаждающий воздух может прогоняться в направлении оси вала (рис. 1.5, а). Такая система вентиляции называется осевой. Осевая вентиляция может быть вытяжной или нагнетательной. В первом случае вентилятор помещается на «выходе», во втором — на «входе» воздуха. Охлаждающий воздух может прогоняться и в радиальном направлении (рис. 1.5, б), проходя по радиальным каналам между пакетами стали и обдувая лобовые части обмоток, Такая система вентиляции называется радиальной.

Во многих случаях применяется комбинированная радиально-осевая система вентиляции.

Виды исполнения. У электрических микромашин объем активных частей, в которых выделяется тепло, небольшой по отношению к поверхности охлаждения. Поэтому потери, приходящиеся на еди-

Рис. 1.5. Система вентиляции: а — осевая; б — радиальная

ницу поверхности охлаждения, небольшие, и микромашины сравнительно хорошо охлаждаются естественным путем. К тому же в микромашинах не остается места для размещения вентилятора, поэтому они (микромашины) обычно выполняются закрытыми и имеют внешнее естественное охлаждение.

Основным исполнением электрических машин мощностью свыше 0,6 квт является защищенное и закрытое обдуваемое. Машины в защищенном исполнении предохранены от случайного прикосновения к вращающимся и токоведу-щим частям, а также от попадания внутрь посторонних предметов. Машина, имеющая приспособления, защищающие от попадания в нее капель, падающих под углом к вертикали, называется брызгозащищенной. Доступ к вращающимся и токоведущим частям защищенной машины затруднен (рис. 1.2 и 1.6), так как вентиляционные окна, предназначенные для входа и выхода охлаждающего воздуха, расположены снизу таким образом, что брызги не могут попадать внутрь машины.

В машинах закрытого исполнения отсутствует интенсивное сообщение между ее внутренним пространством и окружающей средой. Для лучшего охлаждения нагретых частей внутри машины создается циркуляция воздуха, которая в некоторых случаях осуществляется внутренним вентилятором. Для лучшего охлаждения корпус

Рис. 1.6; Защищенный асинхронный двигатель с вертикальным расположением вала и фланцевым исполнением:

1 — окно, предназначенное для входа охлаждающего воздуха; 2 — окно, предназначенное для выхода охлаждающего воздуха; 3 — фланец

такой машины часто выполняется ребристым и обдувается внешним вентилятором, который прогоняет воздух, засасываемый из внешней среды, между корпусом и направляющим кожухом (рис. 1.3). В торцовой части кожуха имеются отверстия. Направление, в котором воздух засасывается в отверстие, показано стрелкой А. Стрелка В показывает направление движения воздуха, охлаждающего корпус (см. рис. 1.3).

Закрытые машины могут быть герметическими, имеющими газонепроницаемое, водонепроницаемое и взрывобезопасное исполнения. Мощность закрытых невентилируемых двигателей средних и больших мощностей при одинаковом нагреве обмоток должна быть уменьшена почти в два раза по сравнению с обдуваемыми машинами.

Электрические машины обычно выполняются для работы при горизонтальном или вертикальном положении вала. Крепление машины, как правило, осуществляется при помощи лап, расположенных на ее корпусе (см. рис. 1.2, 1.3 и 1.4). Некоторые машины вместо лап имеют для крепления на подшипниковом щите фланец (см. рис. 1.6).

Шумы электрических машин. Работа электрических машин сопровождается шумом, источником которого являются периодические колебания и упругие деформации отдельных частей машины. Шум может быть вызван механическими причинами, связанными с неточностью балансировки ротора, периодическим колебанием щеток вследствие неровной поверхности коллектора, трением щеток о коллектор и трением в подшипниках (особенно в шарикоподшипниках).

При работе машины может появиться так называемый магнитный шум, вызванный периодическими деформациями участков маг-нитопровода, которые могут возникнуть в результате изменения магнитной проводимости воздушного зазора при вращении зубчатого якоря, а при работе на переменном токе также вследствие периодического перемагничивания магнитной системы. Источниками шума могут явиться и вихреобразования потока воздуха, охлаждающего машину.

Условно можно считать машины бесшумными, если акустический уровень шума Г < 35 дб, и малошумными, если 35<Г<55 дб. У нормальных электрических микромашин обычно 60<Г<80 дб. В этих неравенствах Г, как обычно, измеряется в децибелах.

Обслуживание электрических машин

Все электрические машины устанавливают на промышленных предприятиях в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ). По исполнению и техническим характеристикам электрические машины должны соответствовать режиму работы и условиям окружающей среды. В цехах (землеприготовительных, сталелитейных, гальванических и др.), где воздух непригоден для вентиляции продуваемых двигателей (пыль, влага, высокая температура и т. п.), забор охлаждающего воздуха должен производиться извне. Приток наружного воздуха на цели охлаждения в этих случаях должен быть не менее рекомендованного заводом-изготовителем. Попадание в двигатель пыли резко ухудшает условия его охлаждения, приводит к повышенному нагреву и ускоренному старению изоляции. Влажный воздух, используемый для охлаждения машины, снижает электрическую прочность изоляции и вызывает ее пробой. Для каждого двигателя на напряжение выше 1000 В, а также для двигателей мощностью 40 кВт и выше независимо от рабочего напряжения на предприятии должна быть следующая техническая документация: паспорт двигателя, протокол приемно-сдаточных испытаний (карта ремонта), принципиальные и монтажные (исполнительные) схемы управления, сигнализации и релейной защиты, технические акты о повреждениях двигателей, эксплуатационный журнал и другая техническая документация в объеме требований нормативных документов. На каждом предприятии для каждого участка или цеха должна быть составлена местная инструкция по эксплуатации электрических машин. В местных инструкциях указывают: техническую характеристику установленных двигателей; порядок подготовки к пуску, последовательность операций пуска, останова и технического обслуживания во время нормальной эксплуатации и в аварийных режимах; порядок допуска к осмотру, ремонту и испытаниям двигателей, требования по технике безопасности, взрыво- и пожароопасности, специфические рекомендации для каждой конкретной группы двигателей. Указания по режимам, периодичности осмотров и контролю за работой двигателей должны быть конкретными для каждого типа или группы эксплуатируемых двигателей. Местную инструкцию разрабатывают специалисты энергетической службы цеха и утверждает главный инженер предприятия. Инструкцию пересматривают не реже 1 раза в 3 года. Надзор за нагрузкой двигателей, вибрацией, температурой подшипников и охлаждающего воздуха, уход за подшипниками (поддержание уровня масла) и устройствами для охлаждения электродвигателя, а также операции по пуску и остановке двигателей осуществляет технологический персонал цеха, обслуживающий механизмы. Дежурный электротехнический персонал цеха периодически, в сроки, установленные графиком обходов-осмотров оборудования, обязан осматривать двигатели и контролировать режим их работы по всем показателям в объеме типовой инструкции. На двигателях и приводимых ими механизмах должны быть нанесены стрелки, указывающие направление вращения. Опробование двигателей после ремонта или монтажа, для определения направления вращения осуществляют при отсоединенном приводном механизме. Крышки подшипников и коробки выводов двигателей (особенно в запыленных помещениях) тщательно уплотняют, корпуса двигателей и металлические оболочки питающих кабелей — надежно заземляют. Защиту электрических машин выполняют в соответствии с ПУЭ. Двигатели с принудительной смазкой подшипников, как правило, обеспечивают блокировкой, отключающей их при прекращении подачи смазки в подшипники или превышении допустимой температуры. На двигателях, имеющих принудительную вентиляцию, устанавливают защиту, действующую на сигнал и отключение двигателя при повышении его температуры выше допустимой или прекращении работы вентиляции. Электродвигатели, у которых возможны систематические перегрузки по техническим причинам, снабжают защитой от перегрузки, действующей на сигнал, автоматическую разгрузку механизма или на отключение. При отключении двигателя ответственного механизма под действием защиты и отсутствии резерва допускается повторное включение его после тщательной проверки схемы управления, защиты и самого двигателя. Синхронные двигатели эксплуатируются в основном в режиме, обеспечивающим поступление в сеть опережающего тока при оптимальном значении коэффициента мощности. Электродвигатели мощностью до 5000 кВт включительно на напряжение выше 1000 В включают без сушки при соблюдении условий, приведенных в «Инструкции по определению возможности включения вращающихся электрических машин постоянного тока без сушки» (СН 282) и «Инструкции по определению возможности включения вращающихся электрических машин переменного тока без сушки» (СН 241). Без сушки включают и электродвигатели на напряжение ниже 1000 В, если сопротивление изоляции их обмоток, измеренное при температуре 10—30°С, не ниже 0,5 МОм. У электрических машин постоянного тока сопротивление изоляции обмоток измеряют относительно корпуса, а бандажа — относительно корпуса и удерживаемых обмоток. При номинальном напряжении двигателя до 500 В включительно измерение производят мегаомметром на напряжение 500 В, а при номинальном напряжении выше 500 В — мегаомметром на напряжение 1000 В. В эксплуатации сопротивление изоляции обмоток измеряют вместе с соединенными с ними цепями и кабелями. В процессе эксплуатации у отдельных электромашин возникают неисправности. Способы определения и устранения причин, приводящих к ненормальным режимам работы электрических машин, приведены в справке. Если при техническом обслуживании обнаруженную неисправность устранить нельзя из-за сложности, то определяют, какому виду ремонта подлежит электрическая машина (текущему или капитальному).

Ремонт электрических машин