Главная страница

Диплом по специальности техник-электрик. ДИКплом никулин. Цель работы заключается в изучении кабельных линий и порядок работ, сроков то, тэ


Скачать 1.04 Mb.
НазваниеЦель работы заключается в изучении кабельных линий и порядок работ, сроков то, тэ
АнкорДиплом по специальности техник-электрик
Дата17.01.2022
Размер1.04 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаДИКплом никулин.docx
ТипДокументы
#333374
страница1 из 8
  1   2   3   4   5   6   7   8





Введение
Как известно основа надёжного электроснабжения потребителей электрической энергией - безаварийная работа кабельных линий. Бесперебойное электроснабжение потребителей городских сетей и промышленных предприятий зависит от принятых на стадии проектирования новых, прогрессивных технологических решений и использования современной кабельной арматуры, от качественной прокладки кабелей и строгого выполнения всех требований при эксплуатации кабельных линий.

Несмотря на растущее качество изоляции кабельных линий, нельзя исключать их повреждений. Более того, удельное количество повреждений - достаточно устойчивая характеристика определённого класса электрических сетей.

Определение мест повреждения (ОМП) - наиболее сложная, а часто и наиболее длительная технологическая операция по восстановлению повреждённого элемента сети. Это оперативная задача диспетчерских служб электрических сетей.

Затраты средств на ОМП составляют существенную часть эксплуатационных издержек в электросетях. Доля же капитальных затрат на устройства для ОМП в общих капитальных затратах относительно мала. Внедрение прогрессивных методов и средств ОМП даёт значительный экономический эффект. Он складывается из своевременного выявления слабых мест в кабельных линиях, путём проведения профилактических высоковольтных испытаний, сокращения перерывов электроснабжения, уменьшения объёмов ремонтных работ и снижения расходов на земляные работы в летний период времени. Совокупность операций по поиску повреждений и восстановлению работоспособности кабельной линии рассматривается как единая взаимосвязанная система.

Цель работы заключается в изучении кабельных линий и порядок работ, сроков ТО, ТЭ.

Задачи:

  1. Проведение организационно-технических мероприятий по эксплуатации и ремонту электроустановок, направленных на поддержание работоспособности и предупреждение преждевременного выхода их из строя;

  2. Сделать соответствующие расчеты, в соответствии с которыми выбрать силовые кабели, выключатели масляные;

  3. Выбор трансформатора;

  4. Провести расчет экономической эффективности ремонта и обслуживания кабельных линий на подстанции;

  5. Привести технику безопасности при ремонте и обслуживании кабельных линий.

  1. Теоретическая часть.


1.1 Классификация кабелей и кабельных сетей
Силовые кабели состоят из следующих основных элементов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Кроме основных элементов в конструкцию кабеля могут входить экраны, жилы защитного заземления и заполнители.

Силовые кабели различают по следующим признакам: роду металла токопроводящих жил - кабели с алюминиевыми и медными жилами; роду материалов, которыми изолируют токопроводящие жилы - кабели с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией; роду защиты изоляции жил кабелей от влияния внешней среды - кабели в металлической, пластмассовой и резиновой оболочке; способу защиты от механических повреждений - бронированные и небронированные; количеству жил - одно-, двух-, трех- и четырехжильные.

Каждая конструкция кабелей имеет свои обозначения и марку. Марка кабеля составляется из начальных букв слов, описывающих конструкцию кабеля.

Кабельные линии прокладывают в земляных траншеях, специальных кабельных сооружениях, на эстакадах, в галереях, открыто по стенам зданий и сооружений, в трубах, во внутрицеховых помещениях промышленных предприятий, а также коллекторах - подземных сооружениях, предназначенных для прокладки в них кабелей совместно с линиями связи и другими коммуникациями.

Конструкция силовых кабелей:



Рисунок 1. Силовые кабели

а - двужильные кабели с круглыми и сегментными жилами; б- трехжильные кабели с поясной изоляцией и отдельными оболочками; в - четырехжильные кабели с нулевой жилой круглой, секторной или треугольной формы; 7 - токопроводящая жила; 2- нулевая жила; 3 - изоляция жилы; 4- экран на то ко проводя щей жиле; 5- поясная изоляция; 6- заполнитель; 7- экран на изоляции жилы; 8

оболочка; 9- бронепокров; 10- наружный защитный покров.

Наиболее дешевый способ канализации электроэнергии - размещение кабелей в траншее. Такой способ не требует большого объема строительных работ и создает хорошие условия для охлаждения кабелей. Недостаток этого способа - возможность механических повреждений кабелей во время различных раскопок, проводимых при эксплуатации сооружений. В траншеях кабели прокладывают на глубине не менее 0,7 м на трассах, не загруженных другими подземными и надземными коммуникациями. В одной траншее размещают не более шести кабелей на напряжение 6-10 кВ или двух кабелей на напряжение 35 кВ. Кроме того, рядом с ними допускается прокладка не более одного пучка из четырех контрольных кабелей.

При пересечении с железнодорожными путями и проездами в стесненных местах, на участках вероятного разлива расплавленного металла и в районах с интенсивными блуждающими токами или грунтами с особой степенью агрессивности применяют прокладку кабелей в блоках.

На территории энергоемких промышленных предприятий при более 20 кабелей, идущих в одном направлении, применяют прокладку в туннелях. Такая прокладка обеспечивает надежную работу кабельных линий, но имеет самую высокую стоимость строительной части.

Технология монтажа кабельных линий

Кабельные линии прокладывают так, чтобы при их эксплуатации исключалась возможность возникновения опасных механических напряжений и повреждений.

Кабели укладывают с запасом по длине 1-2 % для компенсации возможных смещений почвы и температурных деформаций как самих кабелей, так и конструкций, по которым они проложены. В траншеях и на сплошных поверхностях внутри зданий и сооружений запас создают волнообразной укладкой кабеля («змейкой»), а по кабельным конструкциям (кронштейнам) - образованием стрелы провеса. Создавать запас кабеля в виде колец (витков) не допускается.

Усилия тяжения при прокладке кабелей зависят от способа прокладки, сечения жил, температуры и трассы.

Кабели, прокладываемые горизонтально по конструкциям, стенам, перекрытиям и фермам, жестко закрепляют в конечных точках, непосредственно у концевых муфт и заделок, на поворотах трассы, с обеих сторон изгибов и у соединительных муфт. Кабели на вертикальных участках закрепляют на каждой кабельной конструкции. В местах жесткого крепления небронированных кабелей со свинцовой или алюминиевой оболочкой на конструкциях применяют прокладки из листовой резины, листового поливинилхлорида или другого эластичного материала. Небронированные кабели с пластмассовой оболочкой или пластмассовым шлангом, а также бронированные кабели крепят к конструкциям скобами, хомутами, накладками без прокладок.

Внутри помещений и снаружи в местах, доступных для неквалифицированного персонала, где возможно передвижение автотранспорта, грузов и механизмов, бронированные и небронированные кабели защищают от механических повреждений до безопасной высоты (не менее 2 м от уровня земли или пола и на глубине 0,3 м в земле).

Защиту обеспечивают кожухами из листового металла толщиной 2,5 мм или отрезками стальных труб. Приступая к сооружению кабельных линий, монтажники изучают рабочую документацию: план трассы; продольный профиль; рабочие чертежи конструкций; строительные чертежи кабельных сооружений; перечни мероприятий по герметизации вводов; чертежи перехода кабельной линии напряжением 35 кВ в воздушную; кабельный журнал; спецификации на материалы и изделия; сметы и др.

На сложных трассах с многими поворотами и резкими перепадами высотных отметок используют комплект протяжных устройств с автономным приводом ПИК-4У. Если длина трассы не превышает 180 м и имеет один угол поворота, используют одно устройство; при длине трассы 200-300 м с поворотами применяют два привода, а при длине трассы 500 м с поворотами - три-четыре привода. Кабели напряжением до 1000 В защищают там, где возможны механические повреждения: в местах частых раскопок, в местах перехода через улицы, дороги, вдоль проезжей части.

Кабели напряжением выше 1000 В защищают от механических повреждений красным кирпичом или бетонными плитами на всем протяжении трассы. Предварительно кабель покрывают слоем песка или чистой земли толщиной 100 мм. После завершения указанных операций траншею зарывают. Бронированные силовые кабели с металлическими оболочками на протяженных участках прокладывают с передвигаемого или самоходного кабелеукладчика. Перед прокладкой трассу очищают от пней и корней деревьев, выравнивают откосы, засыпают ямы.

При использовании ножевого кабелеукладчика типа КУ-150 с пассивным рабочим органом его буксируют двумя (или более) тракторами 1 и 2, так как усилия, необходимые для расклинивания грунта ножом Р, составляют 170-440 кН. Кабелеукладчик 3 снабжен кассетой 8 с входным лотком 4 для прохода разматываемого с барабана 5 кабеля 7. К кабелеукладчику прицеплен транспортер 6 кабельных барабанов.

При движении кабелеукладчика его нож входит в грунт на глубину 1,2-1,3 м, а в образующуюся щель укладывается кабель.

После прохода ножа щель под действием массы грунта закрывается, а кабель остается на глубине 1-1,2 м и не требует защиты от механических повреждений. В процессе прокладки электромонтажники вращают барабан 5 с кабелем так, чтобы последний перед входом в кассету имел некоторый провес.

Разделка концов кабелей

Разделку концов кабелей производят до монтажа муфт и заделок. Она заключается в последовательном ступенчатом удалении на определенной длине защитных покровов, брони, оболочки, экрана и изоляции кабеля. Размеры разделки определяют по технической документации в зависимости от конструкции кабеля и монтируемой на нем муфты (заделки), напряжения кабеля и сечения его жил.

Приступая к разделке конца кабеля, проверяют отсутствие влаги в бумажной изоляции и жилах. При необходимости удаляют имеющуюся влажную изоляцию, лишнюю длину концов, участки под герметизирующими колпачками и концевыми кабельными захватами, а также участки, проходящие через щеки барабанов. Дефектные места кабеля отрезают секторными ножницами НС.

Разделку кабеля начинают с определения мест установки бандажей, которые рассчитывают по формуле: А=Б + О + П + И + Г. На конце кабеля отмеряют расстояние А и распрямляют этот участок. Далее подматывают смоляную ленту и накладывают бандаж из двух-трех витков стальной оцинкованной проволоки вручную или с помощью специального приспособления (клетневки). Концы проволоки захватывают плоскогубцами, скручивают и пригибают вдоль кабеля.

Наружный кабельный покров разматывают до установленного бандажа и не срезают, а оставляют его для защиты ступени брони от коррозии после монтажа муфты.


Рисунок 2. Разделка кабеля

На броню кабеля на расстоянии Б (50...70 мм) от первого проволочного бандажа накладывают второй бандаж. При монтаже чугунных соединительных и ответвительных муфт и концевых заделок в стальных воронках участок брони используют для уплотнения их горловин, поэтому размер Б увеличивают до 100... 160 мм. По внешней кромке второго бандажа бронерезкой или ножовкой надрезают верхнюю и нижнюю ленты брони (не более половины их толщины), затем броню разматывают, обламывают и снимают.

Далее удаляют подушку. Для этого кабельную бумагу и битумный состав подогревают огнем пропановой горелки или паяльной лампы. Оболочку кабеля очищают салфеткой, смоченной в подогретом до 35...40 °С трансформаторного масла.

Для удаления оболочки на расстоянии 50...70 мм от среза брони делают кольцевые надрезы. В чугунных муфтах и концевых стальных воронках участок оболочки используют только для присоединения заземляющего проводника, поэтому указанное расстояние уменьшают до 20... 25 мм.

При разметке свинцовых оболочек кольцевые надрезы на половину глубины выполняют монтерским или специальным ножом с ограничителем глубины резания. От второго кольцевого надреза на расстоянии 10 мм полоску оболочки захватывают плоскогубцами и удаляют. Оставшуюся часть оболочки раздвигают и отламывают у второго кольцевого надреза. Между первым и вторым кольцевыми надрезами оболочка временно остается. Она предохраняет изоляцию от повреждения при изгибе жил.

У кабелей с алюминиевой оболочкой надрезы выполняют стальным ножом НКА-1М с режущим диском. От второго кольцевого надреза делают винтовой надрез. Удаление гофрированной алюминиевой оболочки производят после ее надрезания на расстоянии 10... 15 мм у выступа гофр. Далее жилы кабеля освобождают от поясной изоляции и постепенно выгибают по шаблону. Затем подготовляют место для присоединения заземления.

Для присоединения жил кабелей к контактным выводам элек­тротехнических устройств их оконцовывают наконечниками, за­крепляемыми на жилах опрессовкой, сваркой или пайкой. Оконцевание однопроволочных жил кроме того может быть выполнено формированием наконечника из конца жилы. Соединение жил кабелей в муфтах выполняют в соединительных и ответвительных гильзах опрессовкой, сваркой или пайкой.

Концы алюминиевых секторных жил перед опрессовкой скругляют: многопроволочные - универсальными плоскогубцами, однопроволочные и комбинированные - специальным инструментом, входящим в набор НИСО.

Способы соединения кабелей

Основные требования к электрическому соединению заключаются в обеспечении надежного и долговечного контакта в электрической цепи с сопротивлением, не превышающим сопротивление эквивалентного участка целого проводника, а для соединений, работающих в условиях, не исключающих случайное растяжение, необходимо обеспечить также механическую прочность не менее прочности проводника. Неразборные соединения выполняются пайкой, сваркой, опрессовкой; разборные (без учета разъемных) - стягиванием при помощи болтов, винтовых зажимов, штыревых выводов.

Наибольшие трудности при соединениях вызывают алюминиевые жилы, на поверхности которых всегда имеется плохо проводящая, твердая и тугоплавкая оксидная пленка. После зачистки поверхности алюминия она сразу же образуется вновь. При пайке эта пленка препятствует сцеплению с припоем, при сварке - образует в расплаве нежелательные включения. При креплении в винтовых зажимах алюминий проявляет другой свой недостаток - низкий предел текучести, в результате чего алюминий "вытекает" из-под зажима, ослабляя контакт.

Места соединений и ответвлений проводов надежно изолируют, они, как правило, не должны при эксплуатации подвергаться растяжению и быть доступными для осмотра и ремонта. Соединяемые участки и ответвления проводов размещают в соответствующих коробках с закрывающейся крышкой. В соединительных и ответвительных коробках проводники могут стягиваться винтовым соединением, для чего в основании коробок запрессовываются либо гайки, либо винты.

Такие зажимы, благодаря простоте и удобству, широко применяются для присоединения проводов к розеткам, выключателям, к токонесущим элементам электроприборов, для соединения и ответвления проводов в электропроводке. Контактные зажимы разделяются на винтовые и безвинтовые (пружинные). Винтовые зажимы для проволочных алюминиевых и многопроволочных медных жил снабжаются фасонной шайбой или шайбой-звездочкой, препятствующей выдавливанию жилы из-под крепления, а алюминиевые жилы - и разрезной пружинной шайбой, обеспечивающей постоянное давление на жилу.

Стальные детали, а также детали для соединения с алюминиевыми проводами должны иметь антикоррозийное гальваническое покрытие. С конца провода, подготавливаемого для изгиба в кольцо, срезают изоляцию на отрезке, равном трем диаметрам винта плюс 2-3 мм. Чтобы отдельные проволочки многопроволочной жилы не расходились, их свивают в плотный жгутик. Жилы зачищают мелкой наждачной бумагой, смазанной вазелином.

Подготовленный конец жилы круглогубцами (или пассатижами на круглой оправке) изгибают в кольцо с диаметром отверстия, соответствующим винту. Изгиб кольца на винтовом зажиме должен быть направлен по часовой стрелке. Зажимной винт или гайку затягивают до полного сжатия пружинной шайбы и дожи-мают еще примерно на половину оборота.

Наиболее простой способ сварки алюминиевых жил сечением до 10 мм2 и медных до 4 мм2 - контактный разогрев их концов угольным электродом до образования расплавленного шарика. Нагрев происходит в точке соприкосновения электрода и жилы. Концы свариваемых жил и электрод подключают к вторичной обмотке трансформатора с выходным напряжением 6-10 В.

Для сварки можно применить лабораторный девятиамперный автотрансформатор (ЛАТР). При работе с ним надо снять с него регулирующий напряжение ползунок и намотать поверх сетевой обмотки вторичную обмотку, которую изолируют от сетевой несколькими слоями бумаги от крафт-пакетов и поверх нее - несколькими слоями лакоткани или изоляционной ленты с хлопчатобумажной основой.

С проводов, подлежащих сварке, осторожно срезают изоляцию на 40-50 мм, зачищают провода наждачной бумагой до блеска и скручивают под сварку. Для защиты расплава от кислорода электромонтажники применяют флюс "ВАМИ", состоящий из хлористого калия, хлористого натрия и криолита в соотношении 5:3:2 (по массе). Можно обойтись и обычной бурой, продающейся в аптеках. Перед сваркой в лунку угольного электрода насыпают флюс и опускают скрутку проводов, прижимая их к электроду. Включают трансформатор. Под слоем расплавившегося флюса концы жил оплавляются и сливаются в шарик. При этом надо помнить, что отводить жилы от электрода можно только после остывания (затвердевания) спая. За процессом сварки наблюдают через очки для газосварщика или синий светофильтр, закрепленный на очковой оправе.

Чтобы уменьшить потери напряжения, трансформатор размещают поближе к месту сварки. Сетевой выключатель выводят отдельным шнуром и держат в левой руке. Для этого подходит проходной выключатель, устанавливаемый в торшерах или настольных лампах в разрезе шнура. После сварки соединение очищают от флюса стальной щеткой, покрывают лаком и изолируют.

Хотя сварка проходит без брызг и капель расплавленного металла, для перестраховки ее следует выполнять в перчатках (лучше кожаных) и в защитных очках-светофильтрах. На пол необходимо положить лист асбеста, оргалита или фанеры. Полезно предварительно освоить технологию процесса на отрезках ненужных проводов, причем угольный электрод заранее следует обжечь на открытом воздухе.

При пайке алюминиевых проводов сечением 4-10 мм2 снимают изоляцию с концов жил, зачищают ножом, стальной щеткой или наждачной бумагой до блеска и скручивают. Место соединения пламенем горелки или паяльной лампы облуживают специальными припоями без использования флюса.

При применении мягких припоев используют флюс типа АФ-44. Места пайки очищают от остатков флюса, протирают бензином, покрывают влагонепроницаемым (асфальтовым) лаком, а затем изоляционной лентой, которую также лакируют. Медные однопроволочные и многопроволочные провода сечением до 10 мм2 соединяют скруткой с последующей припайкой места соединения припоями ПОС-30(30 % олова и 70 % свинца) или ПОС-40 и канифолью в качестве флюса. Места соединения скруткой должны быть длиной не менее 10-15 наружных диаметров соединяемых жил.

Прокладка кабельных линий

Выбор способа прокладки кабельных сетей производят в зависимости от:

  1. величины и размещения нагрузок, плотности застройки предприятия,

  2. компоновки электротехнических помещений,

  3. наличия технологических, транспортных коммуникаций,

  4. параметров и расположения источников питания,

  5. уровня грунтовых вод,

  6. степени загрязнения окружающей среды и грунта, назначения кабельной лини.


  1   2   3   4   5   6   7   8


написать администратору сайта