226

министерство образования и науки рОССИЙСКОЙ фЕДЕРАЦИИ

Санкт-Петербургский Государственный

Горный УНИВЕРСИТЕТ

Хибинский технический колледж

НАЗАРОВ А.И.

«Монтаж и эксплуатация электрооборудования»

учебное пособие

для среднего профессионального образования

Кировск

2011

О присвоении грифа

Институт проблем развития среднего профессионального образования Министерства образования и науки Российской Федерации разрешает издание учебного пособия: «Монтаж электрического оборудования» автор Назаров А.И. для студентов специальностей 1806, 2913 изучающих дисциплины «Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий», «Монтажное оборудование», для использования в учебном процессе с грифом:

«Допущено Ученым советом Института проблем развития Среднего профессионального образования Министерства образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования».

Утверждено на заседании Ученого совета Протокол № от 20. 04 2005 г

Председатель Ученого совета, Профессор, подпись д.п.н. А.А. Скамницкий

Исп. Подольская О.Н. 173-87-б 1 доб. 112

Настоящее пособие предназначено для студентов, изучающих электрические установки и электрическое оборудование предприятий и гражданских зданий, в том числе - горных предприятий. Содержит сведения о современных устройствах, применяемых в системах электроснабжения и способах выполнения электромонтажных работ. Большое внимание уделено монтажу электропроводок. Может быть использовано рабочими и специалистами среднего звена на производстве. Текст-219 стр., рис.-98, библ.- 18.

Автор - преподаватель ХТК А.И. Назаров

Рецензенты – Гл. энергетик ОАО Апатит п/п 19.03.2010 М.В. Горбачев

Зам. нач. отдела главного энергетика ОАО «АПАТИТ» В.Д. Зубцов

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………..………………………………………………………….4

1 Часть. Монтаж электрооборудования

1. Виды электропроводок………………….……………….…………………...7

2. Требования к электропроводкам……………………….……………….…..8

3. Подготовка трассы и крепление электропроводок…………………..…....9

4. Прокладка проводов в строительных конструкциях………..…………….12

5. Монтаж плоских проводов…………………………………........................14

6. Электропроводки в трубах………………………………………………....16

7. Проводка на тросах и струнах……………………………………………...19

8. Электропроводки в лотках и коробках…………………….........................20

9. Прокладка негибких проводов и кабелей..………………………………...24

10. Электропроводки во взрывоопасных зонах…………….............................25

11. Наружные проводки, проводки на чердаках……………..………………..29

12. Монтаж шинопроводов…………………………………..…........................31

13. Монтаж электрического соединения………………………........................32

14. Монтаж осветительного оборудования……………………………………37

15. Монтаж защитного заземления…………………………………………….40

16. Проверка новых проводок………………………………………………….43

17. Охрана труда при монтаже проводок……………………..……………….45

18. Монтаж воздушных линий.........................................................................46

19. Монтаж кабельных линий.............................................................................57

20. Монтаж электродвигателей…………………………………………………79

21. Монтаж тяговых сетей………………………….………..…………………70

22. Монтаж электрооборудования кранов и лифтов ……….….......................78

22. Монтаж контактных сетей в подземных выработках.…………………….81

23. Монтаж освещения на горных предприятиях…………………………….83

24. Особенности монтажа рудничного электрооборудования.........................86

25. Монтаж КРУ....................................................................................................89

26. Монтаж трансформаторов и КТП..................................................................91

2 Часть. Эксплуатация электрооборудования

1. Организация эксплуатации электрооборудования……………………………93

2. Эксплуатация воздушных линий и токопроводов…………….......................107

3. Эксплуатация кабельных линий………………………………………………116

4. Эксплуатация электродвигателей……………………………………………..127

5. Эксплуатация электрического освещения……………………………………140

6. Эксплуатация электрооборудования жилых зданий…………………………146

7. Эксплуатация оборудования трансформаторных подстанций………………155

8. Эксплуатация электросварочных установок………………………………….173

9. Эксплуатация переносных электроприемников……………….......................175

10. Эксплуатация электротермических установок……………………………….176

11. Эксплуатация электрооборудования кранов и лифтов………………………184

12. Эксплуатация рудничных пускателей и автоматов………………………….186

13. Средства индивидуальной защиты в электроустановках……………………193

14. Эксплуатация заземления…………………………………….………………..197

Литература…………………………………………………….………………...212

Приложения……………………………………………………………………..213

Введение.

На современных предприятиях применяются различные виды и типы электрического оборудования: электропроводки, электрические аппараты, электрические машины, контрольно-измерительные приборы, электрические средства автоматизации и связи.

Монтаж каждого вида электрооборудования имеет свои особенности, в то же время встречаются сходные процессы и операции, связанные с подготовкой, технологией и техникой монтажных работ.

В книге рассматриваются вопросы организации и технологии электромонтажных работ, значительная часть книги посвящена монтажу проводов, кабельных и воздушных линий электроснабжения. Во второй части рассматриваются вопросы эксплуатации электрооборудования.

Впервые в мировой практике электрический кабель был применен русским академиком П.Л. Шиллингом в 1812 году для взрывания мин в Неве. Для промышленных целей кабель применяется в России с 1839 года.

Особенностью современных конструкций кабелей является применение новых электроизоляционных материалов, обеспечивающих высокую электрическую прочность изоляции и наличие герметичной оболочки для защиты токоведущих жил и их изоляции от вредного воздействия влаги, кислоты, газов и от механических повреждений. При монтаже кабель режут и рубят на части, разделывают концы кабеля, нарушая при этом его герметичность, поэтому непременным условием качественного монтажа кабеля является восстановление его герметичности.

Персонал, выполняющий монтаж кабельных линий, должен иметь высокую квалификацию и добросовестность, поскольку путем наружного осмотра брак в смонтированной кабельной линии обнаружить невозможно. Исправная и безаварийная работа смонтированного электрооборудования возможны только при высоком качестве монтажных работ.

Главными условиями, выполнение которых при монтаже обеспечивает высокую надежность всей электрической сети, являются:

• правильный выбор электрического оборудования и проводок в соответствии с расчетными нагрузками, рабочим напряжением и условиями эксплуатации;

• выбор рациональных трасс прокладки линий с целью уменьшения длины и обхода наиболее опасных мест;

• соблюдение всех условий транспортировки, хранения, раскатки и укладки кабелей;

• высокое качество соединений и оконцевания жил кабелей.

• применение в необходимых случаях резервных линий питания, резервных машин.

Следующие этапы после выполнения монтажных работ – испытание смонтированного оборудования, сервисное обслуживание в течение гарантийного срока и эксплуатация, включающая в себя техническое обслуживание и ремонт. Одним из условий надежной эксплуатации электрических кабельных линий, оборудования для распределения электроэнергии, силовых трансформаторов, является содержание их всех под напряжением и, по возможности, - под нагрузкой.

Электромонтажные работы могут выполнять специализированные предприятия и организации, имеющие соответствующие лицензии, техническую и проектную документацию, оборудование, машины и механизмы, и квалифицированный персонал.

Существуют ведомственные и вневедомственные монтажные организации. Самые крупные из них – это специализированные республиканские структуры, имеющие высокую степень централизации, проектные институты, заводы по производству изделий для монтажа и отделения в регионах. Они могут выполнять работы на разных предприятиях, принадлежащих разным держателям или ведомствам.

Другой тип ЭМО – это ведомственные, принадлежащие определенному предприятию, заводу, акционерному обществу. Как правило, они обслуживают только цеха своего предприятия.

Примером мощной электромонтажной организации может служить всероссийское общество РОСэлектромонтаж, имеющее отделения (тресты) в регионах и крупных промышленных районах. Региональное управление СЗЭМ (г. Санкт-Петербург) обслуживает северо-западный район России, в том числе предприятия Мурманской области. В Кировско-Апатитском промышленном районе работает Мурманское отделение и Кировский участок СЗЭМ. Примером ведомственных монтажных организаций могут служить подразделения цехов комбинатов «АПАТИТ», Ковдорский ГОК, «СЕВЕРОНИКЕЛЬ» и других.

В качестве силовых проводников используются кабели, неизолированные и изолированные провода, токопроводы, шинопроводы. Силовые кабели предназначены для передачи по ним на расстояние электроэнергии, используемой для питания электрических установок. Они имеют одну или несколько изолированных жил, заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответствующий защитный покров и в необходимых случаях броня.

8 11

4

3

Силовые кабели состоят из следующих основных элементов: токопроводящие жилы, изоляция, оболочки и защитные покровы. Помимо основных элементов в конструкцию кабеля могут входить экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители.

а

1

г

– двухжильные кабели с круглыми и секторными жилами; б – трехжильные кабели с поясной изоляцией и с отдельными оболочками; в – четырехжильные кабели с нулевой жилой секторной, круглой и треугольной формы; г- четырехжильный гибкий

1 – токопроводящая жила; 2 – нулевая жила; 3 – изоляция жилы; 4 – экран на токопроводящей жиле; 5 – поясная изоляция; 6 – заполнитель; 7 – экран на изоляции жилы; 8 – оболочка (шланг у гибких кабелей); 9 – броня; 10 – наружный защитный покров; 11-заземляющая жила

Рисунок 1 - Сечения силовых кабелей

Токопроводящие жилы предназначены для прохождения электрического тока, они бывают основными и нулевыми. Основные жилы применяются для выполнения основной функции кабеля – передачи по ним электроэнергии. Нулевые жилы предназначены для протекания разности токов фаз (полюсов) при неравномерной их нагрузке. Они присоединяются к нейтрали источника тока в системах с заземленной нейтралью трансформатора. Заземляющие жилы, металлические оболочки, броня выполняют функцию вспомогательных жил кабеля и предназначены для соединения не находящихся под рабочим напряжением металлических частей электроустановки, к которой подключен кабель, с контуром защитного заземления источника тока, то есть для обеспечения неразрывности заземляющей сети. Жилы кабелей изготавливаются из меди и алюминия, (у нагревательных кабелей – из нихрома).

Изоляция служит для обеспечения необходимой электрической прочности токопроводящих жил кабеля по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле). Изоляция бывает бумажная, резиновая, пластмассовая, ПВХ, СПЭ (сшитый полиэтилен).

Экраны используются для защиты внешних цепей от влияния электромагнитных полей токов, протекающих по кабелю, и для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жил кабеля. Экраны бывают проводящие и полупроводящие.

Заполнители предназначены для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля в целях герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля.

Оболочки защищают внутренние элементы кабеля от увлажнения и механических внешних воздействий. Оболочки бывают металлические, резиновые и пластмассовые.

Защитные покровы предназначены для защиты оболочки кабеля от внешних воздействий. В зависимости от конструкции кабеля в защитные покровы входят подушка под броней, бронепокров и наружный покров. Наружный покров может быть негорючим и горючим.

Силовые кабели с бумажной пропитанной и обедненной пропиткой изоляции предназначены для эксплуатации в стационарных установках на воздухе и в земле при температуре окружающей среды от +50⁰ до –50⁰С и относительной влажности до 98% при температуре до +35⁰С при горизонтальной прокладке и с ограничением разности уровней. Изготовляются они для номинальных напряжений 1, 6, 10, 35 кВ и более (до 500 кВ) переменного тока частотой 50 Гц, но они могут быть использованы в сетях постоянного тока.

С иловые кабели с бумажной изоляцией, пропитанные нестекающим составом, и с пластмассовой изоляцией предназначены для прокладки на вертикальных и наклонных участках трасс без ограничения разности уровней. Силовые кабели с пластмассовой изоляцией, в пластмассовой или алюминиевой оболочке с защитными покровами или без них, предназначены для передачи и распространения электроэнергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66; 1; 3 и 6, 10 кВ и более.

Рисунок 2 – Общий вид воздушной линии, кабельной эстакады и токопроводов. Кабель с изоляцией из СПЭ и сварочный особо гибкий кабель.