Б9. Низковольтные электрические аппараты.

Неавтоматические выключатели Неавтоматические выключатели предназначены для отсоединения отдельных обесточенных частей от напряжения или для ручного включения и отключения электрической цепи в нормальных режимах при токах, не превышающих 0,2-1 номинального тока выключателя. К ним относятся неавтоматические выключатели рубящего типа (рубильники), пакетные выключатели и переключатели.

Переключатель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для переключения электрических цепей.

В распределительных устройствах (РП) до 1 кВ и в слаботочных цепях автоматики широкое распространение получили пакетные переключатели и выключатели.

Пакетные выключатели имеют малые габаритные размеры, удобны в монтаже; при переключении исключается выброс пламени и газов. Контактная система позволяет управлять одновременно большим количеством цепей. Такими переключателями разрешается отключать номинальные токи.

Пакетные выключатели не обеспечивают видимого разрыва цепи, поэтому в некоторых цепях устанавливают рубильники.Рубильник предназначен для ручного включения и отключения цепей постоянного и переменного тока напряжением не выше 1 кВ.

Предохранитель - это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

У большинства конструкций отключение цепи осуществляется путем расплавления плавкой вставки, которая нагревается непосредственно током защищаемой цепи. После отключения цепи необходимо заменить перегоревшую вставку на исправную. Эта операция производится вручную или автоматически. В последнем случае заменяется весь предохранитель.

Работа предохранителя протекает в двух резко отличающихся друг от друга режимах: в нормальных условиях и в условиях перегрузок и коротких замыканий.

В первом случае нагрев вставки имеет характер установившегося процесса, при котором вся выделяемая в ней теплота отдается в окружающую среду. При этом кроме вставки нагреваются до установившейся температуры и все другие детали предохранителя. Эта температура не должна превышать допустимых значений.

При перегрузках или КЗ температура вставки увеличивается и она расплавляется. Чем больше протекающий ток, тем меньше время плавления. Эта зависимость называется защитной (времятоковой) характеристикой предохранителя.

Предохранители не должны отключать электрическую цепь при протекании условного тока неплавления и должны отключать цепь при протекании тока плавления в течение определенного времени, зависящего от номинального тока.

Чтобы достигнуть резкого сокращения времени плавления вставки с ростом тока, идут двумя путями: придают плавкой вставке специальную форму:

- плавкую вставку вставку выполняют в виде пластинки с вырезами, уменьшающими ее сечение на отдельных участках. На этих суженных участках выделяется больше теплоты, чем на широких.

При токах КЗ узкие участки нагреваются настолько быстро, что отвод теплоты почти не происходит. Вставка перегорает одновременно в нескольких суженных местах.

- используют металлургический эффект – явление растворения тугоплавких металлов в расплавленных, менее тугоплавких. Обычно для создания металлургического эффекта на медных и серебряных вставках применяют чистое олово, обладающее более стабильными свойствами. В нормальном режиме работы шарик практически не влияет на температуру вставки.

Б11-1. Эксплуатация воздушных линий электропередач.

К техническому обслуживанию воздушной линии относятся работы по систематическому и своевременному предохранению отдельных конструкций и деталей от преждевременного износа путем проведения профилактических измерений и устранения мелких повреждений и неисправностей.

Периодические обходы ВЛ проводятся с целью наблюдения за состоянием линии и ее трассы и выявления неисправностей, которые могут быть обнаружены при осмотре линии с земли. Периодичность осмотров должна осуществляться не реже 1 раза в 6 месяцев. На участках линии, где часто наблюдаются повреждения, а также на линиях, подверженных загрязнению или воздействию каких-либо других внешних факторов, которые могут вызвать повреждения, сроки между периодическими обходами могут быть сокращены до одного месяца.

При осмотре опор ВЛ необходимо обратить на их наклон поперек и вдоль линии, проседание грунта у оснований опор, отсутствие в креплениях деталей опор болтов и гаек, трещин сварных швов; определить состояние номеров, условных наименований линий, предупредительных плакатов по технике безопасности, количество и ширину раскрытия трещин железобетонных опор, ослабление и повреждение оттяжек опор, наличие на опорах птичьих гнезд.

При осмотре проводов и тросов обращают внимание на наличие оборванных или перегоревших жил, следов оплавления и разрегулировки проводов, набросов, усталостных разрушений в месте крепления провода, коррозии проводов и торов, неисправности петель провода на анкерных опорах.

При осмотре изоляторов исследуют наличие следов перекрытия гирлянд и отдельных элементов, отклонение от нормального положения подвесных гирлянд вдоль линии, отсутствие замков или шплинтов в гирлянде, ржавление арматуры, загрязненность и сколы тарелок изоляторов, трещины в шапках изоляторов, наличие птичьего помета на гирлянде.

При осмотре арматуры необходимо проверить наличие гаек, шплинтов, шайб на деталях арматуры, следов перегрева натяжных зажимах и соединителях; отсутствие коррозии зажимов и арматуры, вытяжку или проскальзывание проводов в зажимах.

При осмотре заземляющих устройств и средств защиты от атмосферных перенапряжений обращают внимание на состояние заземляющих спусков на опоре и указателей срабатывания разрядников.

После обхода заполняются листы осмотра, куда заносят все выявленные дефекты и неисправности.

При осмотрах с земли не удается проверить состояние верхней части опоры, узлов крепления гирлянд изоляторов с опорой и арматурой, а также и мест крепления грозозащитных тросов. Поэтому на ВЛ 10 кВ и выше не реже 1 раза в 6 лет производится верховой осмотр линий с выборочной проверкой состояния проводов и тросов в зажимах.

На линиях с пролетами более 120 м, не оборудованных защитой от вибрации, и на участках, проходящих по открытой местности выборочную проверку состояния провода и тороса в зажимах рекомендуется производить 1 раз в 3 года, на остальных линиях – не реже 1 раза в 6 лет. На воздушных линиях 0,4- 10 кВ верховые осмотры проводятся по мере необходимости.

Внеочередные (специальные) осмотры ВЛ электропередачи производят при возникновении условий, которые могут вызвать повреждения линий, а также после автоматических отключений, даже если работа линии не нарушена.

К условиям, вызывающим повреждения, относятся: гололедно-изморозевые отложения, сильный туман, моросящий дождь или мокрый снег, пожары на трассе, сильный ветер, вскрытие рек и наступление ледохода.

Цель осмотров при гололедно-изморозевых отложениях наблюдение за скоростью гололедообразования и размерами гололедных отложений для организации их своевременной плавки.

При интенсивном тумане, моросящем дожде или мокром снеге осматриваются участки ВЛ, подверженные интенсивному загрязнению. При увлажнении слоя загрязнения возрастает ток утечки по поверхности изоляторов, что может привести к перекрытию изоляции. Опасность перекрытия может быть определена по силе потрескивания и характеру поверхностных разрядов.

При пожарах на трассе ВЛ следует принять необходимые меры, чтобы не допустить приближения огня к опорам. В случае больших лесных и торфяных пожаров персонал обязан определить их характер, скорость движения огня и направление его распространения, состояние опор линий и сообщить об этом своему руководителю.

При сильном ветре и морозах возможны повреждения, которые (если не принять соответствующие меры) могут привести к аварии (сильный наклон опоры, перемещение проводов в зажимах, разрегулировка проводов). Для осмотров в этих случаях рекомендуется применять вертолеты, самолеты и специальную технику.

Весной, при вскрытии рек и наступлении ледохода и половодья, организуется специальное наблюдение. В зависимости от результатов наблюдений принимают меры для защиты опор от повреждений (защита фундаментов, подрыв ледяных заторов и др.).

Целью внеочередных обходов автоматического отключения линии является определение места и причины ее отключения, необходимости и объема ремонтных работ.

Б11-2. Устройство и принцип действия асинхронных двигателей.

Асинхронные двигатели состоят из двух частей: неподвижной части – статора и вращающейся части – ротора.

Сердечник ротора, представляющий собой полый цилиндр, набирают из отдельных изолированных листов холоднокатаной анизотропной электротехнической стали толщиной 0,35…0,5 мм. На внутренней поверхности статора выштамповывают пазы, в которые укладывают обмотку. Сердечник статора закрепляют в корпусе.

Роторы асинхронных двигателей выполняют двух видов: с короткозамкнутой обмоткой и с фазной обмоткой. Первый вид двигателей называют короткозамкнутыми асинхронными двигателями, а второй – асинхронными двигателями с фазным ротором или асинхронными двигателя с контактными кольцами. Наибольшее распространение имеют короткозамкнутые двигатели. Сердечник ротора собирают также из отдельных изолированных листов холоднокатаной анизотропной электротехнической стали толщиной 0,35…0,5 мм. В пазы сердечника ротора укладывают обмотки, в первом случаи их изготавливают из алюминиевых пластин соединенных с торцов накоротко. Для усиления охлаждения двигателя вместе с кольцами отливают примыкающие к ним вентиляционные лопатки.

В двигателях с фазным ротором в пазы укладывают трехфазную обмотку аналогично обмотки статора. Обмотку соединяют в звезду, а три вывода от нее подсоединяют к контактным кольцам, расположенным на валу машины. Кольца изолированы друг от друга и от вала машины. К ним через неподвижные щетки подсоединяют пусковой или регулировочный реостат.

Вал ротора вращается в подшипниках, укрепленных в боковых щитах, называемых подшипниковыми щитами. В асинхронных машинах главным образом применяют подшипники качения и только в машинах большой мощности используют иногда подшипники скольжения. Подшипниковые щиты прикрепляют к корпусу статора.

Если трехфазную обмотку статора подключить к трехфазной сети, то токи, протекающие по обмотке, создадут вращающееся магнитное поле. Магнитное поле при своем вращении пересекает проводники обмотки ротора и индуктирует в них ЭДС. Так как обмотка ротора замкнута. То в ней протекает ток, который взаимодействуя с магнитным полем создаст вращающий момент, под действием которого ротор придет во вращение. Направление момента и вращения ротора будут совпадать с направлением вращения поля. По мере разгона ротора его угловая скорость будет увеличиваться, но даже при отсутствии нагрузки на валу (холостой ход) он не может достигнуть скорости вращения поля. Объясняется это тем, что ток в роторе, а следовательно, и вращающий момент могут возникать только в том случае, если магнитное поле пересекает проводники ротора, т.е. когда частота вращающегося магнитного поля не равна частоте вращения ротора. Для двигателя характерной особенностью является несинхронное вращение его ротора с магнитным полем. Поэтому двигатель и называется асинхронным . Разницу между скоростями или частотами вращения ротора и поля принято оценивать величиной, называемой скольжением. Если ротор неподвижен скольжение равно 1 или 100%. Если в идеальном случае частоты равны скольжение равно 0. Следовательно, в двигательном режиме работы машины скольжение изменяется в пределах от 0 до 1. При номинальной нагрузке скольжение обычно находится в пределах 1,5…3%. При холостом ходе оно равно долям процента.

Б11-3. Компенсация реактивной мощности в системе электроснабжения.

Б12. Электрооборудование для сварки.

Электросварка – это способ получения неразъемного соединения металлических деталей путем их местного нагрева электроэнергией до жидкого или пластического состояния.

Наиболее распространенные виды электросварки – дуговая и контактная.

Дуговая сварка имеет несколько разновидностей. Соединяемые детали обычно нагреваются вместе с присадочным материалом при помощи электрической дуги, температура в которой превышает 5000^оС.

Электрическая контактная сварка – это процесс образования неразъемного соединения при нагреве деталей протекающим по ним током, расплавления и сдавливания их с последующим охлаждением зоны сварки за счет теплопроводности в тело свариваемых изделий.