Вопрос №2 Как проверить соответствие выбранного защитного автомата и сечения проводов внутренней электропроводки?

Выбор сечения кабелей и проводов является обязательным и очень важным пунктом при монтаже и проектировании схемы любой электрической установки.

Для правильного выбора сечения силового провода необходимо учитывать величину максимально потребляемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/U.

Зная суммарный ток всех потребителей и учитывая соотношения допустимой для провода токовой нагрузки (открытой проводки) на сечение провода:

- для медного провода 10 ампер на миллиметр квадратный,

- для алюминиевого 8 ампер на миллиметр квадратный, можно определить, подойдет ли имеющийся у вас провод или же необходимо использовать другой.

При выполнении скрытой силовой проводки (в трубке или же в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8.

Следует отметить, что открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 мм² из расчета достаточной механической прочности.

Приведенные выше соотношения легко запоминаются и обеспечивают достаточную точность для использования проводов. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться нижеприведенными таблицами.

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.

Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях.

Вопрос №3 Виды повреждений силовых трансформаторов и способы их обнаружения

Трансформаторы входят в состав основного оборудования электростанций, повышающих, понижающих и распределительных подстанций, различного вида преобразовательных устройств и т.д. Различное назначение, нередко связанное с различиями в конструкции, разнообразные условия работы и другие особенности требуют различного подхода к эксплуатации трансформаторов.

Наиболее распространенным видом повреждения силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и более является повреждение высоковольтных вводов. В настоящее время эксплуатируются негерметичные и герметичные

маслонаполненные вводы, а также вводы с твердой изоляцией. Наиболее слабым узлом негерметичных вводов является система защиты масла от воздействия влаги с помощью масляного гидрозатвора и силикагелевого воздухоосушителя. При длительной эксплуатации, особенно в случае несвоевременной замены силакагеля, масло увлажняется, ухудшаются его изоляционные характеристики, в результате чего могут возникнуть частичные разряды в масле. В дальнейшем по поверхности бумажной изоляции начинает образовываться так называемый "ползущий" разряд: от одной или нескольких исходных точек поврежденной поверхности изоляции как бы расползаются прожоги, образуя сложный рисунок с ослабленной поверхностной изоляцией. При приближении "ползущего" разряда к заземленной части происходит пробой изоляции с возникновением короткого замыкания. Пробой при значительном ухудшении изоляционных характеристик может возникнуть и без образования ползущего разряда. Аналогичное повреждение может произойти и в том случае, если при ремонте ввода была плохо просушена бумажная изоляция.

Герметичные вводы менее трудоемки в эксплуатации и более надежны, чем негерметичные. В первые годы эксплуатации наблюдались повреждения вводов из-за образования алюминиевой пыли в сильфонах баков давления. На устранение этого явления были направлены мероприятия, предусмотренные противоаварийным циркуляром Главтехуправления Минэнерго СССР № Ц-11-83 (Э) "О повышении надежности герметичных вводов 220—750 кВ с выносными баками давления" и другими директивными материалами. Выполнение этих мероприятий не освобождает от необходимости продолжать контролировать характеристики изоляции, сравнивая результаты измерений с данными, полученными непосредственно после замены выносных баков давления. На герметичные вводы, изготовленные после 1978 г., мероприятия циркуляра не распространяются.

Как в негерметичных, так и в герметичных вводах может иметь место нарушение герметичности в зоне крепления верхней контактной шпильки. Нарушение может возникнуть вследствие неправильной сборки узла, превышения создаваемого гибким спуском радиального усилия над расчетным значением и т.д. Этот узел находится в самой верхней точке трансформатора, и избыточное давление масла в нем, особенно в холодное время (т.е. при минимальном уровне масла в баке-расширителе), близко к нулю. При неплотностях влага может из атмосферы просачиваться в масло, создавая увлажнение изоляции трансформатора.

Другим распространенным видом повреждения трансформаторов является повреждение устройств регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Нарушения в контактной системе избирателя могут возникать от неправильной регулировки контактов (недостаточное или чрезмерное нажатие, перекосы и др.), вследствие образования на контактах пленки окисла при редких переключениях и несвоевременно выполненных прокрутках устройства, при нарушениях в кинематической схеме.

Контактор устройства РПН может повреждаться при неправильной регулировке его контактной системы и кинематической схемы, а также вследствие несвоевременной замены трансформаторного масла. Время между срабатыванием вспомогательных и дугогасящих контактов контактора при переключении исчисляется десятыми долями секунды. Если масло в контакторе поте ряло свои дугогасящие свойства, процесс гашения дуги затягивается и соседние отпайки (ответвления) регулировочной обмотки трансформатора могут оказаться замкнутыми не через дугогасящий резистор, а через электрическую дугу, что приводит к тяжелым авариям с деформацией обмоток трансформатора. К повреждениям устройств РПН могут приводить увлажнение и загрязнение изолирующих деталей, изготовление этих деталей из материалов, не предусмотренных технической документацией, ослабление креплений и т.д. Нередки отказы вследствие нарушений в работе приводов.

К наиболее тяжелым последствиям приводят повреждения обмоток и главной изоляции трансформаторов. Плохо просушенные электрокартон или витковая бумажная изоляция, грязное или увлажненное трансформаторное масло вызывают местное ослабление твердой изоляции с возникновением ползущего разряда или без него с последующим пробоем. К нарушению работы твердой изоляции приводит также несоблюдение размеров (между листами электрокартона и др.), разбухание слабо намотанной изоляции, нарушения в работе системы охлаждения, чрезмерные перегрузки трансформатора по току и напряжению и др. В связи с разнообразием причин и тяжелыми последствиями от повреждений витковой и главной изоляции своевременному выявлению этого вида нарушений в работе трансформаторов уделяется наибольшее внимание.

В связи с постоянным ростом энергетических мощностей растут мощности короткого замыкания (КЗ). Вследствие этого роста, а также при ослабленной запрессовке обмоток электродинамическая стойкость обмоток к воздействию внешних КЗ (называемых также "сквозными" КЗ) может оказаться недостаточной. В результате при внешних КЗ обмотка может деформироваться или разрушиться, хотя ее изоляция перед повреждением находилась в хорошем состоянии.

Повреждения в активной стали трансформатора приводят к менее тяжелым последствиям и связаны, как правило, с образованием короткозамкнутых контуров внутри бака. Контур может образоваться как внутри пакета магнитопровода, так и через какую-либо конструктивную металлическую деталь, например, через прессующее кольцо и элементы заземления магнитопровода.

При современных бесшпилечных магнитопроводах короткозамкнутый контур обычно сцеплен не с главным потоком (замыкающимся только по активной стали), а с потоком рассеяния. Короткозамкнутый контур вызывает повышенный местный нагрев (местный перегрев), обычно в местах контак-

тов, ухудшающий свойства трансформаторного масла. Если своевременно не устранить дефект. то может произойти повреждение твердой изоляции трансформатора. И, наконец, существенное влияние на общую работоспособность трансформатора оказывают вспомогательные узлы и устройства. Так, например, повреждение маслонасоса в трансформаторах с системой охлаждения Ц и ДЦ (также НЦ и НДЦ) приводит к попаданию металлических частиц и других примесей в трансформаторное масло и, будучи несвоевременно выявленным, вызывает серьезные аварии. При нарушении резиновых и других уплотнений увлажняется трансформаторное масло. Неисправность стрелочного маслоуказателя приводит к недопустимому снижению или превышению уровня масла и т.д.

Приведенный краткий обзор основных видов повреждений показывает, что в большинстве случаев они развиваются постепенно. Следовательно, если правильно поставить работу по проверке состояния трансформаторов, возникающие дефекты можно выявить до того момента, когда будет превышена какая-то критическая точка.

Вопрос №4 Что такое «внешня характеристика» источника тока и что она отражет? Внешней (вольт-амперной) характеристикой Источника питания называется зависимость напряжения на зажимах источника от силы тока. Источники питания могут иметь следующие внешние характеристики: крутопадающую, пологопадающую. жесткую и возрастающую. Характеристика источников питания для ручной дуговой сварки должна быть крутопадающей, обеспечивающей стабильность горения дуги при неизбежных изменениях ее длины б про­цессе сварки. Значения длины дуги и напряжения взаимосвяза­ны: чем больше длина дуги, тем выше напряжение. При одина­ковом падении напряжения Д£/’д (изменении длины дуги) сила тока при крутопадающей характеристике изменяется меньше, чем при пологопадающей Для обеспечения устойчивого горения дуги необходимо, что­бы ее вольт-амперные характеристики и соответствую­щие характеристики источника питания пересекались в одной точке, когда Ua=UnСт. Таким образом, точка А харак­теризует устойчивое горение дуги. В случае уменьшения силы то­ка напряжение источника станет больше напряжения дуги (см. рис. 5.2, точка В), и сила тока увеличится до значения, равного его значению в точке А. При увеличении силы тока напряжение источника станет меньше напряжения дуги (см. рис. 5.2, точка С), и сила тока уменьшится до первоначального значения. Следова­тельно, для устойчивого горения дуги внешние характеристики источников питания должны иметь вполне определенную форм При автоматической сварке под флюсом плавящимся элект­родом проявляется Эффект саморегулирования, за­ключающийся в том, что всякое изменение напряжения на дуге вызывает изменение силы тока и скорости плавления электродной проволоки в противоположном направлении, что ведет к восстановлению первоначальной длины дуги и связанного с ней напря­жения. Например, при уменьшении длины дуги во время прохож­дения участка с прихваткой снижается напряжение, что вызывает уменьшение силы тока, рост скорости плавления проволоки и увеличение длины дуги — система приходит в исходное состо­яние. Падаюшие характеристики могут быть получены, если в цепь с дугой последовательно включить сопротивления — балластные реостаты при сварке на постоянном токе или дроссели (индук­тивные сопротивления) при использовании сварочных трансфор­маторов. Конструкции однопостовых источников питания обес­печивают необходимую вольт-амперную характеристику. Устойчивость процесса сварки тонкой проволокой в защит­ных газах на автоматах или полуавтоматах с постоянной скоро­стью подачи электродной проволоки обеспечивается при жесткой либо пологопадающей характеристике источника питания, когда небольшие отклонения длины дуги от заданной будут вести к существенному изменению силы тока и, как следствие, к быст­рому восстановлению исходных параметров. Источники питания для автоматической и механизированной сварки под флюсом должны иметь пологопадаюшую характерис­тику, для сварки в защитных газах — жесткую или пологопадаю­шую. Вопрос №5 Назначение заземления и зануления в электроустановках. В каких местах оно должно быть выполнено? Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки. Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока. Замыканием на землю называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей. Замыканием на корпус называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с их конструктивными частями, нормально не находящимися под напряжением. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей. Искусственным заземлителем называется заземлитель, специально выполняемый для целей заземления. Естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления. Магистралью заземления или зануления называется соответственно заземляющий или нулевой защитный проводник с двумя или более ответвлениями. Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем. Вопрос №6 Изобразите схемы подключения трехфазных электросчетчиков в трехпроводных и четырехпроводных сетях Все электросчетчики включаются по типовым схемам, в которых для правильной работы счетного механизма, в частности, во избежание хищения электроэнергии необходимо соблюдать полярность выводов, а именно: зажимы, подключаемые к источнику питания, так называемые генераторные зажимы с индексом Г, на схеме должны находиться слева, а зажимы, подключаемые к цепи тока нагрузки, так называемые нагрузочные концы с индексом Н, - справа.  На рисунке 8 показана типовая схема включения однофазного индукционного счетчика (тип СО).   Рисунок 8. Схема включения индукционного однофазного счетчика типа СО  На рисунке 9 показаны типовые схемы включения индукционных трехпроводных двухэлементных счетчиков активной энергии типов САЗ и САЗУ при непосредственном включении в сеть (рис. 9, а) и при включении в сеть через ТТ и ТН (рис. 9, б).   На рис. 10 показаны типовые схемы включения индукционных четырехпроводных трехэлементных счетчиков активной энергии типов СА4 и СА4У при непосредственном включении в сеть (рис. 10, а) и при включении в сеть через ТТ (рис. 10,6).   На рис. 10 видно, что к счетчику подходит 10 концов. Следует обратить внимание на то, что счетчик будет давать правильные показания и в том случае, если вместо 10 к нему подвести 7 концов (рис. 10, а), а именно: исключить три конца, подходящих к обмотке напряжения счетчика, за счет перемычек концов 1-2,4-5, 7-8 и дополнительных перемычек каждой из трех фаз с соответствующими концами И1 ТТ.  Однако такое соединение недопустимо с точки зрения электробезопасности, поскольку в этом случае по вторичным цепям ТТ и токовым обмоткам счетчика будет протекать ток первичной силовой цепи, что опасно для обслуживающего персонала, может вывести из строя всю схему вторичной коммутации и повредить прибор. Кроме того, установка указанных перемычек может вызвать дополнительную погрешность в показаниях счетчика.   Рис. 10. Схемы включения трехпроводных двухэлементных индукционных и САЗУ: а - при непосредственном включении в сеть; б - при включении в сеть через Т (соответственно, начало и конец первичной обмотки ТТ);ального износа изоляции трансформатора.