Крепление изоляторов к стене
Обновлено: 15.05.2024
1) установку крепежных деталей, опорных конструкций;
2) установку, выверку и закрепление изоляторов;
3) заземление фланца каждого изолятора путем электрического соединения с конструкцией, на которой они установлены, или подсоединения к контуру заземления;
4) окраску металлических частей изолятора и конструкций.
Установка изоляторов на вмазных креплениях (штырях, болтах, шпильках и т. д.) применяется в настоящее время редко, при малом их количестве.
Наиболее распространенным способом является установка изоляторов на различных стальных конструкциях, которые на месте монтажа прикрепляются болтами к электроконструкциям (КРУ, КСО), привариваются к закладным деталям или пристреливаются.
Такими конструкциями могут быть:
1.Съемные сдвоенные угольники (рис. 1). Этот способ крепления позволяет не сверлить отверстий с предварительной разметкой и дает возможность легко выверять общую ось изоляторов путем их перемещения на месте монтажа. После установки изоляторов головки болтов изнутри угольников рекомендуется в одной точке приварить к последним, чтобы можно было легко отвинтить гайку при замене изолятора. Опорные угольники длиной 150-200 мм можно крепить к стене штырями, сквозными шпильками или дюбелями, забиваемыми пистолетом. Угольники можно также вмазать в перегородки (стены). Этот способ применяется при установке группы изоляторов.
Рисунок 1 Крепление опорных изоляторов на съемных угольниках
2.Скобы из полосовой стали, или угольников, связанных между собой поперечными планками (рис. 2). Способ может применяться для бетонных перегородок с пристрелкой к ним крепящих полос (6) или приваркой к металлическим камерам.
Рисунок 2 Крепление опорных изоляторов на сдвоенных угольниках
3.Различного вида кронштейны (например, в камерах силовых трансформаторов), подвесные П-образные скобы (на потолках), одиночные Г-образные или прямые угольники.
Рисунок 3 Конструкция с проходной плитой и опорными изоляторами
На рис. 3 показана универсальная конструкция — кронштейн с проходной плитой и опорными изоляторами, применяемая для установки с помощью пристрелки в камере силового трансформатора.
Сортамент стали и ее размеры для опорных оснований даются в рабочих чертежах или альбомах типовых конструкций. Так, при установке трех изоляторов ОА-6, если ширина камеры 1200-1500 мм, может быть применена угловая сталь 40 х 40 х 4 мм (см. рис. 1). При использовании одного угольника можно взять угловую сталь размером 50 х 50 х 6 мм.
При установке опорных изоляторов необходимо соблюдать следующие требования СНиП:
1.Центры колпачков изоляторов располагают по основным горизонтальным и вертикальным разметочным осям (отклонения ± 5 мм).
2.Поверхности колпачков изоляторов каждого комплекта, участка, камеры должны находиться в одной горизонтальной плоскости (отклонение ± 2 мм). Если изоляторы не одинаковы по высоте, под их фланцы ставят подкладки — металлические или из электрокартона, толя. Прокладки не должны выступать за пределы фланцев. Электрический контакт с заземленной конструкцией в последнем случае должен осуществляться крепящими болтами.
3.Необходимо, чтобы расстояния между осями изоляторов разных фаз, между отдельными изоляторами по линии, а также от стен до заземленных конструкций соответствовали проекту (допуск ± 3 мм), а расстояния в свету от колпачков до стен перекрытий и т. п. отвечали требованиям ПУЭ и специально проверялись (см.табл.1).
Табл. 1 Расстояние между токоведущими частями
4.При установке на стенах, перекрытиях фланцы изоляторов не должны быть в них утоплены.
5.Места заземления необходимо располагать однообразно и обращать их в одну сторону для сокращения длины заземляющих проводников.
Болты и гайки для закрепления изоляторов как в закрытых, так и в открытых распределительных устройствах и подстанциях применяются черные, вороненые; для защиты от коррозии резьбу рекомендуется покрывать тонким слоем густой смазки (солидол, вазелин, графитовая мазь).
Установку изоляторов начинают с крайних точек и после натягивания шнурка или металлической проволоки прикрепляют во всех остальных. Сделав окончательную выверку, затягивают болты и шпильки гайками. Затем корпуса изоляторов обертывают плотной бумагой во избежание загрязнений и металлизации фарфора (при сварочных работах).
При неправильном хранении и нарушении правил перевозки изоляторы могут получить повреждения, которые в дальнейшем скажутся на надежности работы электроустановки. Поэтому перед монтажом изоляторов нужно произвести их отбраковку. При этом тщательно осматривают фарфор (он не должен иметь сколов, металлических вкраплений, мест, не покрытых глазурью, и волосяных трещин на ней).
Места, не покрытые глазурью, и волосяные трещины легко обнаружить, смазав поверхность фарфора керосином: в месте, где имеются повреждения глазури, керосин быстро впитывается в фарфор, трещины и пропуски глазури темнеют. Далее проверяют армировку изолятора (рис. 1), прочность крепления колпачков и фланцев и параллельность их плоскостей (допускается непараллельность не более 1 мм), а также совпадение осей колпачка и фланца (несовпадение осей не должно превышать 1 мм).
Рис. 1. Дефекты армировки изоляторов:
а — непараллельность плоскостей колпачка и фланца, б — несовпадение осей колпачка я фланца
Во время обжига изоляторы получают различную усадку, поэтому могут иметь различную высоту. При монтаже в группу изоляторов их обычно подбирают с разницей в высоте не более чем на 2 мм.
На металлоконструкциях изоляторы крепят болтами или винтами, предварительно зачистив до блеска фланец изолятора и металлоконструкцию в местах контакта и смазав их техническим вазелином, что обеспечивает надежность цепи заземления.
Рис. 3. Установка проходного изолятора
При установке опорных изоляторов на кирпичной или бетонной стене (рис. 2) их фланцы заземляют отдельными проводниками или шинами, присоединенными к заземляющему контуру.
Рис. 2. Крепление опорных изоляторов:
а— на штырях в кирпичной стене, б — болтами на бетонной стене
Если стена имеет неровности, при установке изоляторов следует пользоваться стальными прокладками (разность уровней колпачков изоляторов не должна превышать 2 мм). Расстояние между осями разных фаз должно соответствовать данным, указанным в проекте (отклонение от них не должно превышать 5 мм).
Перед установкой проходных изоляторов производят их отбраковку, проверяют надежность крепления токопроводящего стержня и качество резьбы на стержне или крепежном болте. Проходные изоляторы можно устанавливать непосредственно в проемах стен, перегородок и междуэтажных перекрытий в асбоцементных, бетонных или стальных плитах с отверстиями для крепления изоляторов (рис. 34). Если при установке обнаружены отклонения от проекта, то под фланцы изоляторов помещают прокладки из листовой стали, а затем окончательно закрепляют изоляторы.
Изоляторы применяют в электрических установках и различных аппаратах для изолирования и поддержания токоведущих частей. Изоляторы для электроустановок напряжением до 10 кВ изготовля ют из фарфора или специального стекла. По способу установки и назначению изоляторы делятся на опорные, проходные и подвесные. Изоляторы, устанавливаемые на линиях электропередачи, называют линейными, на подстанциях — подстанционными, в аппаратах — аппаратными.
В закрытых подстанциях применяют гладкие опорные (рис. 158, а и б) и проходные (рис. 158, в) изоляторы для внутренней установки. Для наружных установок служат подвесные или опорные штыревые изоляторы, имеющие увеличенные ребра.
Опорный подстанционный изолятор состоит из фарфорового тела, металлического фланца и металлического колпачка.
Рис. 158. Изоляторы на 6 и 10 кВ:
а — опорный с круглым фланцем, б — опорный без фланца, проходной с плоским токоведущим стержнем и овальным фланцем
Фарфоровое тело является изолирующей деталью, а фланец с одним, двумя или четырьмя отверстиями служит для крепления изолятора болтами к конструкции. Колпачки большинства опорных изоляторов имеют резьбовые отверстия под болт для крепления к нему болтом токоведущей шины. У проходных изоляторов также имеются фланцы и колпачки. Через фарфоровое тело изолятора проходит плоский или круглый контактный стержень, к которому присоединяют шину РУ.
В комплектных ячейках подстанций применяют малогабаритные опорные изоляторы без колпачков и фланцев. Для крепления токоведущей шины к малогабаритному изолятору и самого изолятора к конструкции в нем заделана арматура с резьбой на конце, выступающем из изолятора.
Предназначенные к монтажу изоляторы перед монтажом тщательно обтирают и осматривают: изоляторы, имеющие трещины, поврежденную в нескольких местах глазурь или большие сколы фарфора, бракуют и заменяют годными.
Для крепления изоляторов необходимо перед монтажом, руководствуясь проектом или Монтажным чертежом, произвести разметку центров будущих отверстий. При разметке должны быть выдержаны требуемые проектом расстояния между осями изоляторов разных фаз, а также расстояния от токоведущих частей до стен и заземленных конструкций (рис. 159).
После разметки приступают к заготовке отверстий и проверке проемов. Проемы обычно оставляют строители. При наличии готовых проемов проверяют их размеры и пригодность к установке в них изоляторов.
При установке изоляторов участок фланца, к которому присоединяется шинка заземления, должен быть зачищен стальной щеткой для обеспечения надежного контакта между фланцем и шинной. Зачищают также основание фланца опорного изолятора и поверхность металлической заземляемой конструкции, соприкасающуюся с основанием фланца. Опорные изоляторы устанавливают вертикально или с наклоном их оси по отношению к вертикали не более 45°.
Монтаж шин
В качестве шин на подстанциях применяют гибкие многопроволочные провода и прямоугольные полосы из алюминия или меди. Гибкие шины из сталеалюминия и меди применяют в открытых подстанциях, а жесткие шины из алюминия и меди— в закрытых и открытых подстанциях.
Монтаж шин состоит из заготовки, обработки, крепления шин на изоляторах и соединения их между собой, присоединения их к аппаратам и установки компенсирующих устройств.
Рис. 159. Эскизы установки изоляторов в электроустановках напряжением 6 и10 кВ: а — проходных, б — опорных
Рис. 160. Способы крепления шин РУ: Л — однополосных плоских болтом, б — ОДНОПОЛОСНЫХ плоских болтах с планкой, 6 — круглых на головке изолятора скобой, г — многополосных плоских плашмя в шинодержателях, 3 — многополосных плоских на ребро в шинодержателях, е, ж,— шинодержатели 1 — шина, 2 — пружинящая шайба, 3 — болт, 4 — шайба нормальная стальная, 5 — планка стальная, 5 —стальная скоба, 7 — верхняя планка из стали или немагнитного материала, 4— шпилька, 5 — вкладыш стальном, 10 — нижняя планка, 11 — прокладка из электрокартона
Заготовляют шины в мастерских по чертежам. При необходимости гнутье прямоугольных шин на плоскость или на ребро выполняют на шиногибочных станках. При отсутствии станка и не большом объеме гибочных работ шины можно гнуть вручную, пользуясь шаблоном, предварительно подогрев изгибаемую часть шины из алюминия до 250°С, а из меди до 400°С.
Обработка шин состоит в сверлении отверстий для крепления ;шин на изоляторах и соединения их между собой болтами, а также в подготовке шин к сварке.
Отверстия в шинах сверлят в кондукторах, обеспечивающих точность расположения отверстий. Участки соединения шин болтами обрабатывают на шинофрезном станке, а при отсутствии станка — Драчевым напильником или стальной щеткой. Алюминиевые шины обрабатывают под слоем вазелина. После обработки шин образуются шероховатые поверхности, создающие хороший контакт в контактном соединении.
Для соединения сваркой концы (торцы) шин на половину их толщины срезают (делают скосы) под углом 45°.
Крепление шин к изоляторам производится одним из способов, показанных на рис. 160.
Однополосные шины крепят (рис. 160, а, б, в) непосредственно на колпачке изолятора болтами, а также при помощи планок и скоб.
При установке однополосной шины плашмя («на плоскость») и креплении ее одним болтом непосредственно к колпачку изолятора отверстие в шине для крепежного болта должно иметь овальную форму, чтобы обеспечить перемещение шины при температурных изменениях.
Многополосные шины крепят на изоляторе при помощи шинодержателей (рис. 160,г, д), устанавливаемых на его колпачке.
При прокладке нескольких шин вместе несколько ухудшаются условия охлаждения каждой шины и поэтому допускаемая нагрузка на шины не может быть увеличена пропорционально количеству шин. Вместе с тем при прокладке в одном пакете нескольких шин каждая из них находится в переменном магнитном поле соседних полос, что увеличивает активное сопротивление шин вследствие так называемого «эффекта близости» и приводит к дополнительному повышению температуры шинного пакета при неизменном токе.
При коротких замыканиях шины испытывают значительные динамические нагрузки, которые могут привести при недостаточной прочности креплений к деформации их и даже разрушению. Поэтому при установке многополюсных шин в шинодержателях (рис. 160, е, ж) для улучшения охлаждения и увеличения жесткости шинного пакета применяют вкладыши типа РПШ («сухари»), равные толщине шины.
При рабочих токах (выше 600 а) детали шинодержателя не должны создавать замкнутого магнитного контура вокруг шин. Для этого стяжные болты или одна из прокладок шинодержателя делают из немагнитного материала, например из бронзы.
Между верхней планкой шинодержателя и шинами должен сохраняться зазор 1—1,5 мм.
Соединение шин болтами между собой (рис. 161) и с выводами аппаратов удобно тем, что оно легко поддается разборке и сборке. Шины соединяют между собой двумя и более болтами. Длина участка болтового соединения должна быть не менее двойной ширины соединяемых шин.
Алюминиевые шины непосредственно перед соединением болтами повторно зачищают стальной щеткой под слоем вазелина.
Болты должны затягиваться до отказа, но так, чтобы под ними не сминался материал шин и чтобы не повреждалась резьба болтов. Контактное соединение считается удовлетворительным, если с любой стороны щуп размером 0,05X10 мм входит в межконтактное пространство (между шинами) не более чем на 5 мм. К плоским выводам аппаратов шины присоединяют болтами. Чтобы присоединить алюминиевую шину к медному выводу аппарата, применяют переходные медные пластины, привариваемые к алюминиевой шине, или же тарельчатые пружины с шайбами (рис. 162).
Контактную часть плоских выводов аппаратов, перед тем как присоединить к ней шину, обрабатывают аналогично шине. Однако при этом надо иметь в виду, что у некоторых типов высоковольтных аппаратов (у выключателя ВМП-10 и др.) плоские выводы выполнены из алюминиевого сплава и имеют противокоррозионные покрытия. Зачистка таких контактных выводов напильником или наждачной бумагой категорически запрещается. Перед присоединением шин к таким выводам рекомендуется предварительно промыть их контактные поверхности бензином, спиртом или другим растворителем.
Рис. 162. Присоединение алюминиевом шины к медному выводу аппарата применением тарельчатой пружины и специальной шайбы:
1 — болт, 2 — гайка, 3 — шайба, 4 — алюминиевая шина, 5 —медный контакт, 6 — специальная шайба, 7 — тарельчатая пружина
Рис. 161. Болтовое соединение шин: в — внахлестку, б — встык с накладками; 1 — шина, 2 — накладки, 3 — болт, 4 — шайба
Рис. 163. Компенсаторы а — лирообразный, б — пластинчатый
В. процессе работы шины нагреваются, что вызывает значительное увеличение их длины. При охлаждении шин длина их уменьшается, Изменение длины шин при отсутствии должной компенсации может привести к деформации, нарушению контактных соединений и даже к разрушению изоляторов.
При длине прямого участка выше 20 м в шинных конструкциях должны быть применены компенсирующие устройства, воспринимающие на себя эти удлинения.
Компенсаторы (рис. 163) для однополосных шин размером до 60X5 мм представляют собой отрезок шины, изгибаемой лирообразно, а при размере шин 80X6 мм и выше — пакет тонких (толщиной 0,3—0,5 мм) пластин фольги.
Общее сечение пакета пластин компенсаторов должно быть на 10—15% больше сечения компенсируемых шин. Способы компенсации удлинения шин и установки компенсаторов при соединении шин между собой и с выводами аппаратов показаны на рис. 164.
Рис, 164, Способы компенсации изменения длины шин РУ:
а — при помощи овального выреза в шине, б — при помощи шинного компенсатора, а — компенсация шин, присоединяемых к аппаратам
Полностью смонтированные шины окрашивают для распознавания фаз в стандартные цвета: первая фаза А — желтая Ж, вторая фаза В — зеленая 3, третья фаза С —красная К.
Во всех случаях шина фазы В, окрашенная в зеленый цвет, должна быть расположена посредине, а шины фаз А и С, окрашенные соответственно в желтый и красный цвета, —по обеим сторонам фазы В в зависимости от конструкции шинного устройства.
Цвет шин должен соответствовать порядку чередования фаз трансформаторов и питающих линий. Для окраски шин применяют стойкие эмалевые или масляные краски.
Смонтированные шины перед окраской протирают чистыми тряпками, смоченными в ацетоне. Однополосные шины окрашивают со всех сторон. Многополосные шины в сухих помещениях окрашивают по наружным поверхностям.
Краску наносят кистью в два слоя, причем второй слой кладут после полного высыхания первого слоя.
Окраска шин облегчает фазирование присоединяемых к ним аппаратов, позволяет легче ориентироваться в схеме, что снижает вероятность неправильных действий персонала.
Установка изоляторов
Для изоляции и крепления проводов на воздушных линиях электропередач и в распре- делительных устройствах электростанций и подстанций переменного тока напряжением от 0,23 до 1 кВ включительно частотой до 100 Гц при температуре окружающего воздуха от -60 до +50 °C в 1970–1980 годах широко применяли стеклянный штыревой изолятор НС-18А.
Этот изолятор устанавливали и на линиях 220В/380В. Заметим, что цифра в обозначении изолятора представляет собой диаметр крюка в миллиметрах. В настоящее время широкое распространение получили более дешевые аналоги: фарфоровый изолятор ТФ-20 01 и полимерный НП-18 [5, 6].
Изолятор линейный штыревой низковольтный фарфоровый типа ТФ-20 01 (рис.1) предназначен для изоляции и крепления неизолированных проводов на воздушных линиях электропередач (ЛЭП), распределительных устройствах (РУ) электростанций, подстанций переменного тока напряжением до 1000 В, линий связи и радиотрансляционных сетей. Изолятор ТФ-20 01 является наиболее распространенным штыревым фарфоровым изолятором для линий 220В/380В с незащищенными проводами, устанавливается на траверсы серии ТН с помощью колпачков К-5 (КП-18).
Рис.1.Изолятор линейный штыревой фарфоровый типа ТФ-20 01
Для крепления штыревых изоляторов воздушных линий электропередач 0,4-10 кВ на стандартные металлоконструкции и крюки используют колпачки типа К или КП. Изоляторы НС-18А, ТФ-20 01, НП-18 и ТП-20 крепят с помощью колпачков марки К-5 (КП-18) с диаметром верхней части штырей 16 мм (рис.2) [4].
Рис.2.Колпачки серии К, КП
Изоляторы должны быть расположены вертикально, головкой вверх. Наклон до 45° к вертикали допускается только при креплении обводного провода. Перед установкой изолятор необходимо очистить от грязи ветошью, смоченной в керосине. В настоящее время в связи с прогрессом в производстве электротехнических изделий фарфоровые изоляторы заменяют полимерными. Изоляторы НП-18 и ТП-20 (рис.3) изготавливают взамен фарфоровых НС-18А и ТФ-20 на основе современных высокопрочных полимеров армированных на 30 % стеклом с модификацией поверхности кремнийорганическими композициями диффузионным методом [7].
Рис.3Изолятор НП-18, ТП-20
Изоляторы НП-18 и ТП-20 предназначены для изоляции и крепления провода на воз- душных линиях электропередач и распределительных устройствах электростанций и под- станций переменного тока напряжением до 1000 В. Эксплуатируются при температуре окру- жающего воздуха до -60 до +50 °C.
Габариты и присоединительные размеры фарфоровых и полимерных изоляторов пол- ностью идентичны, а по электрическим характеристикам, особенно в сложных условиях эксплуатации, последние превосходят фарфоровые ТФ-20 01 и стеклянные НС-18А. Поли- мерные изоляторы практически не бьются, устойчивы к актам вандализма и удобны в транс- портировке из-за малого веса.
При напряжении до 0,4 кВ изоляторы ТФ-20 крепят к деревянным опорам стальными крюками КН-18 массой 0,8 кг (рис.4). Изоляторы типа ТФ-20 01 крепят к крюкам через колпачки марки К-5 [8].
Рис.4.Крюк КН-18 для крепления изоляторов ТФ-20 к деревянным опорам
На одном изоляторе может крепиться несколько проводов: отводы от линии, ответвления к вводам и т. д.
Штыревые изоляторы должны быть прочно навернуты на крюки при помощи пластмассовых колпачков типа ПКН.
Для прочного закрепления крюков в опоре отверстия под них нужно сверлить по внутреннему диаметру резьбы. Глубина отверстия должна быть на 15–20 мм меньше нарезанной части крюка. Крюк обязательно следует ввертывать в тело опоры на 10–15 мм глубже длины нарезки резьбы.
При креплении штырей на деревянных траверсах с обеих сторон траверсы нужно установить шайбы толщиной 4 мм и диаметром 75 мм. Зазор под шайбами должен быть минимальным.
Для предохранения древесины от загнивания затесы и места сверления под штыри обрабатывают креозотом или пастой. К стальным траверсам штыри разрешается крепить сваркой.
На стене фарфоровые изоляторы располагают в шахматном порядке на расстоянии 25– 30 см. Для однофазной сети монтируют два изолятора, для трехфазной – четыре изолятора. Для установки изоляторов на стену из бревен (бруса) сначала берут брусок толщиной 7-10 см и крепят к дому. Затем в бруске сверлят отверстия и вкручивают в них крюки изолятора (рис.5).
Рис.5.Крепление фарфорового изолятора к стене деревянного дома
В зданиях с бетонными или кирпичными стенами для каждого крюка пробивают гнездо на глубину 100 мм и диаметром в 2,5 раза больше диаметра самого крюка и закрепляют крюк цементным раствором (рис.6). После того как раствор затвердеет, можно будет монтировать провода.
Рис.6.Крепление фарфорового изолятора к бетонной стене дома
Рис.7.Крепление провода ответвления к изолятору: а – зажимом; б – вязкой
Для провода АВТВ или АВТУ нужен один изолятор, на котором закрепляют несущий трос. В остальных случаях при однофазном вводе потребуется два изолятора, при трехфазном – четыре (по числу проводов).
Провод ввода нельзя присоединять непосредственно к натянутому проводу ответвления, т. к. это может вызвать обрыв последнего. Отрегулированные провода закрепляют на изоляторах промежуточной, угловой или оконечной опор вязками, которые не должны допускать перемещения провода из одного пролета в другой [9]. Вязку выполняют перевязочной проволокой, длина которой указана в табл. 1.2. При креплении (вязке) проводов на изоляторах рекомендуется пользоваться клетневкой.
Клетневка – предварительно залуженная проволока, намотанная плотно, виток к витку, на провод.
Технология вязки на различных участках линии приведена в прил. П1.3. Стале-алюми- ниевые провода крепят на изоляторах алюминиевой мягкой проволокой диаметром 3 мм или стальной оцинкованной перевязочной проволокой диаметром 2,5 мм. В месте вязки на провод по направлению повива алюминиевых проводников плотно наматывают алюминиевую ленту. При вязке биметаллических сталемедных проводов биметаллической перевязочной проволокой под последнюю подкладывают медную ленту (фольгу) размером 300x10x0,1 мм.
Если применяется медная перевязочная проволока, медную ленту не подкладывают.
Когда для электроприемников требуется защитное зануление, потребителю следует соорудить повторное заземление нулевого провода. Однако потребитель может его не делать, если повторное заземление есть на опоре ВЛ и длина ответвления не превышает 10 м. Повторное заземление на ВЛ определяют по наличию заземляющего спуска, к которому присоединены нулевой провод, а также крюки или штыри изоляторов. Заземляющий спуск прокладывают по стойке опоры до заземлителя (одной или нескольких труб, полос или иной металлической массы, заглубленной в землю). Длина деталей заземлителя, число стержней или труб и глубина их заложения зависят от свойств почвы (грунта) в месте сооружения и уровня грунтовых вод. Поэтому требования к заземлителю получают от владельца сетей по данным проекта ВЛ. Остальные размеры принимают по табл. 1.3.
Ввод в строение (от зажимов в месте соединения проводов ответвления и ввода до пункта учета электроэнергии) следует выполнять изолированным проводом или кабелем с негорючей оболочкой сечением не менее: для алюминия – 4 мм2, для меди – 2,5 мм2. Сечение, марки проводов и кабелей на вводе выбирают с учетом их назначения и условий применения согласно табл. 1.4.
По способу прохода внутрь здания и закрепления трубостойки различают: ввод трубостойкой через стену и через крышу. На вводе от воздушной линии наличие паек недопустимо. Наиболее удобен ввод трубостойкой через стену. При вводе через стену на фарфоровых изоляторах провода нужно прокладывать в пластиковых или резиновых трубах (рис.8). Причем каждый из изолированных проводов ввода помещают в отдельную изоляционную трубку. Расстояние между проводами в стенах должно быть не менее 5 см, если они кирпичные или бетонные, и не менее 10 см, если они деревянные. Заметим, что сегодня в магазинах трудно найти фарфоровые изоляторы для прохода провода. В связи с этим вместо них может быть использована соответствующего диаметра гладкая одностенная сверхтяжелая труба из самозатухающего ПНД или, в крайнем случае, гофрированная труба из самозатухающего ПНД (черного цвета) [10].
Рис.8.Проход провода ввода через стену
На наружные концы изоляционных трубок надевают фарфоровые воронки, на внутренние – втулки; зазоры между поверхностью отверстия в стене и изоляционной трубкой заделывают алебастровым или цементным раствором.
Во избежание скопления в отверстиях внутри стены влаги и попадания ее в фарфоровые воронки и резиновые трубки проходы через стены устраивают с небольшим (около 5°) уклоном в наружную сторону, а в нижней точке изгиба трубы должно быть просверлено отверстие диаметром 5 мм для выхода конденсационной влаги. После прокладки проводов входные отверстия воронок и втулок заделывают.
В тех случаях, когда до проводов ввода от поверхности земли невозможно обеспечить требуемое расстояние (2,75 м), необходима установка трубостойки. Если расстояние от поверхности земли до нижней точки трубостойки, устанавливаемой на стене, менее 2 м, то применяют ввод трубостойкой через крышу (рис.9). Этот способ менее удобен, т. к. здесь очень важно качество монтажа прохода через кровлю и требуется его надежная гидроизоляция.
Рис.9.Варианты ввода с трубостойкой
Опорные и проходные изоляторы состоят из собственно изоляторов и арматуры. Арматура закрепляется на изоляторе либо механическим путем, либо при помощи цементов, замазок и т. п.
Конструкции арматуры (колпачков, оснований и фланцев) весьма просты. Они показаны на изображениях опорных изоляторов в гл. 7. Обычно это отливки из чугуна, силумина или латуни, иногда — штамповка из соответствующего листового материала.Колпачки и фланцы из магнитных материалов допустимы только для тех проходных изоляторов, через которые проходят относительно небольшие токи (до 600 а). При разрыве магнитной цепи, например, открытой воздушной щелью в колпачке или фланце, или щелью, заплавленной латунью, а также при разъемном фланце и т. п., границу применения магнитных материалов удается повысить до 1000 а и выше.
По вопросу о типе соединения арматуры с фарфором нет еще единого мнения: следует ли предпочесть механическое крепление, или соединение на цементе и т. п. Цементное соединение имеет меньшие габариты и дает более компактную конструкцию, чем механическое крепление. Но оно имеет и свои недостатки. В эксплуатации оно может ухудшиться (выпучивание цемента, трещины и т. п.) С этим недостатком можно бороться тщательным выполнением технологических требований. Другой недостаток — потребность в производственной площади для более или менее длительной выдержки армированных изоляторов.
К недостаткам механического крепления, кроме его больших габаритов, в ряде случаев следует отнести значительно большую стоимость и необходимость точной дозировки усилия затяжки при сборке; при перетяжке крепления фарфор может лопнуть.
Практически применяются оба типа соединения арматуры с фарфором.
2. Замазки и цементы
Для крепления арматуры на опорных и проходных изоляторах применяются различные цементы и замазки, как-то: портландский цемент, магнезиальный и ангидридовый цементы и глет-глицериновая замазка. В состав цементов и замазок часто входит инертный наполнитель (песок, фарфоровая мука).
Все замазки более или менее проницаемы по отношению к маслу и воде. Наиболее плотной, по-видимому, является глетовая замазка. Портланд-цемент без специальной обработки обильно пропускает масло и довольно хорошо — воду.
Портланд-цемент, пропитанный маслом или увлажненный, несколько теряет свою прочность. Почти все цементы способны впитывать влагу и увеличивать свой объем, что может привести к разрушению изолятора. Поэтому при проектировании армировки изолятора необходимо предусматривать защиту цементного шва от соприкосновения с воздухом и водой, обычно с помощью слоя лака (многократное покрытие шва лаком) и защиту от соприкосновения с маслом, обычно с помощью прокладки из маслостойкой резины или пробки.
Весьма большим распространением пользуются замазки на основе портланд-цемента. Применяются различные рецептуры таких замазок. Из них можно указать следующие.
а) Портланд-цемент для малогабаритных изоляторов: портланд-цемент марки 400 или 500 - 3 части по объему; речной песок 1—1,5 части по объему
Затворить в воде (27—30% воды от взятого объема смеси). Тщательно перемешивать в течение 5—10 мин.
Использовать в течение 20—30 мин с момента приготовления.
б) Портланд-цемент для крупногабаритных изоляторов:
портланд-цемент марки 400 или 500
1 часть по объему речной песок . 1 часть по объему вода 27—30% от объема смеси.
Приготовление и использование такое же как в п. а).
Недостатком указанных выше рецептур является длительное время выдержки армированных изоляторов до затвердения цемента, позволяющего перемещать их. Это время составляет 5—7 суток. Процесс полного отвердевания цемента длителен (4—6 недель) и сопровождается некоторым изменением объема, которое при неправильной технологии может привести к появлению сильных внутренних давлений в цементном шве. Для предотвращения возможных при этом разрушений изоляторов необходимо создание эластичной буферной прослойки как между арматурой и цементом, так и между цементом и фарфором.
В качестве такой прослойки обычно применяется промазка асфальтовым или битумным лаком. Уже небольшая толщина промазки (0,1—0,2 мм) является достаточной.
Для ускорения схватывания цемента применяется пропарка армированных изоляторов в паровой камере (влажность 100%) при температуре 70°. Общее время схватывания при этом сокращается до трех суток. Другой способ ускорения схватывания заключается в затворении цемента на 5—10% растворе хлористого кальция. Выдержка времени при этом сокращается до 24 часов. Пользоваться этим способом нужно с большой осторожностью. Общее количество хлористого кальция в цементе никоим образом не должно превосходить 1,5—2%, так как при большем его содержании он легко растворяется во впитываемой цементом воде и может повести к выкрашиванию цемента. Такие случаи иногда наблюдаются уже через короткое время после армировка изоляторов, но иногда их можно заметить и в эксплуатации.
Коэффициент линейного расширения портланд-цементной замазки (10·10-6) близок к коэффициенту расширения чугуна (11·10-6), но он много больше коэффициента расширения фарфора (3,5—4·10-6). Поэтому при наружной заделке арматуры сильное понижение температуры может вызвать значительное давление цемента на фарфор.
При внутренней заделке арматуры такое же действие вызывает повышение температуры. Эластичные прослойки, упомянутые выше, могут предотвратить повреждения фарфора.
Некоторое распространение в аппаратостроении имела магнезиально-цементная замазка [Л. 12-1]. В настоящее время она применяется редко.
Для армировки изоляторов внутренней установки применяется еще ангидридо-цементная замазка [Л. 12-2). Ее состав таков, ангидридового цемента .
100 весовых частей
горячего раствора солей (70°) 30—40 весовых частей Раствор солей изготовляется в следующем составе:
воды (при температуре 80°—90°) 1л
сернокислого алюминия . 44 г
сернокислого глинозема . 220 г
Замазку необходимо использовать в течение 10 мин после затворения. Вода и трансформаторное масло разрушают ангидридоцементную замазку.
Коэффициент линейного расширения ангидридо-цементной замазки без песка равен 17,8·10-6, а с песком — 12.5·10-6.
Выдержка изделий, армированных на ангидридо-цементной замазке, должна составлять 15—20 часов (время первоначального схватывания — от 30 минут до 1,5 часов). Затвердевание продолжается и после указанного срока.
Преимуществом ангидридо-цементной замазки является относительная быстрота схватывания, однако ее механическая прочность невелика. Предел прочности на разрыв этой замазки через 15—20 суток составляет 30—35 кГ/см 2 .
До сих пор находит применение глето-глицериновая замазка. Ее состав (по объему) таков.
а) Глето-глицериновая замазка густая:
свинцовый глет . 45 частей глицерин, разбавленный водой до удельного веса 1,23 30 частей
б) Глето-глицериновая замазка жидкая:
свинцовый глет . 32 части
глицерин удельного веса 1,23 30 частей
Если смесь составлять по весу, то для густой замазки рекомендуется соотношение глета и глицерина 4 : 1, а для жидкой — 3:1.
Основной характерной особенностью глето-глицериновой замазки является небольшое время схватывания и выдержки, что и объясняет, почему эта замазка все еще находит себе применение, особенно в мелкосерийном производстве и при выполнении эпизодических работ. Предел прочности глето-глицериновой замазки около 20 кГ/смг. Выдержка после заливки для окончательного затвердевания — около суток.
Рис. 12-1. Опорный изолятор с механическим креплением арматуры.
Работа с глето-глицериновой замазкой может вызвать свинцовое отравление, вследствие вдыхания глетной пыли. Поэтому она является вредной и должна производиться в изолированном, специально оборудованном помещении.
3. Конструкция опорных изоляторов с механическим креплением арматуры
В зарубежной практике нередко применяются опорные изоляторы, у которых крепление арматуры осуществлено не на замазке, а механическим путем. Известен целый ряд запатентованных способов механического крепления арматуры на фарфоре; некоторые из этих конструкций представляют интерес.
На рис. 12-1 показан опорный изолятор с креплением верхней арматуры и основания при помощи пружинного кольца (К. Линднер, Германия). При этом способе крепления в верхней и нижней части изолятора предусматриваются цилиндрические выемки и канавки, в которых должна располагаться арматура. Эта остроумная конструкция имеет, однако, некоторые особенности, которые затрудняют ее широкое применение: для надежного действия всего устройства требуется, чтобы между фарфором, пружинным кольцом и закладной деталью не было широких зазоров. Лучше всего это условие можно выполнить, если отшлифовать фарфор, однако этот способ весьма дорог. При обычной же технологии высоковольтного фарфора и без шлифовки допуски на размеры выемки и канавки могут быть довольно большими.
Важно, чтобы канавки были параллельны и не имели местных неровностей и искривлений. Невыполнение этих требований приведет к перекосу арматуры и к созданию местных механических перенапряжений в фарфоре. Между внешними крепежными шайбами и фарфором кладутся эластичные прокладки.
Другой тип конструкций опорных изоляторов с механическим креплением арматуры представляет собой опорный изолятор, упоминавшийся ранее (см. рис. 7-2).
В этой конструкции верхний и нижний колпачки опрессовываются на конических бортах фарфорового опорного изолятора. Между колпачками и фарфором предусмотрены эластичные прокладки.
Решающей для успешного крепления арматуры также является точность размеров фарфора в месте сопряжения. Однако в этой конструкции точность может быть получена за счет наружной шлифовки фарфора, тогда как в предыдущей конструкции требовалась шлифовка внутренняя. С другой стороны, опрессовка металла вокруг фарфора представляет сама по себе весьма деликатную операцию по сравнению, например, с простыми приемами сборки изолятора с пружинными кольцами.
Читайте также: