книги из ГПНТБ / Шубинский, А. И. Электромонтер портовой механизации учеб. пособие

ШБКР — двухжильный шнур с одной центральной и одной кон­ центрически навитой вокруг резиновой изоляции токоведущими жилами. Изоляция второй жилы одновременно является и обо­ лочкой.

ШВР'О — шнур с медными жилами в резиновой изоляции, скру­ ченными с заполнителями в общей оплетке.

ШВРШ — то же, что и шнур ШВРО, но в резиновом шланге. Основные виды проводов и шнуров показаны на рис. 1.

К а б е л е м называется од­ на или несколько скрученных между собой изолированных токоведущих жил, заключен­ ных в общую герметическую оболочку (свинцовую, алюми­ ниевую, резиновую или полихлорвиниловую), предохраня­ ющую токоведущие жилы от

Рис. 1. Установочные провода, шну­ ры и кабели для внутренних про­ водок:

а — двухжильный провод марки ПРД; б — провод марки ПР или АПР одно­ проволочный; в — провод марки ПР или

ки ПРП; е — шнур марки ШРПС; ж—

летка; 2 — резина; 3 — жила; 4 — ка­ бельная бумага; 5 — хлопчатобумажная лента; 6 — резиновая изоляция; 7 — токо­ проводящая жила; 8 — оплетка из метал­ лических проволок; 9 — хлопчатобумаж­ ная лента; 10 — резиновая лента; 11 — токопроводящая жила; 12 — резиновый

химического воздействия среды. Для предохранения от механиче­ ских воздействий кабели покрываются металлической защитой — броней, состоящей из стальной ленты или проволоки. Броня, в свою очередь, покрывается пропитанной битумом джутовой пряжей, предохраняющей ее от коррозии.

Жилы кабеля имеют резиновую изоляцию или изоляцию из кабельной бумаги, пропитанной минеральным маслом.

По способу изоляции токоведущих жил кабели разделяются на две основные группы: кабели с бумажной изоляцией и кабели с резиновой изоляцией; по назначению — на кабели силовые и конт­ рольные.

10

Общий вид кабеля с бумажной изоляцией жилы показан на

рие. 2.

Как видно из рисунка, кабель с бумажной изоляцией состоит нз следующих частей: токоведущей жилы, изоляции жилы, поясной изоляции всех жил, свинцовой оболочки и брони. В зависимости от наличия этих элементов кабелю присваивается та или иная марка. Наиболее распространенными являют­ ся кабели следующих марок.

Кабель СГ — с медными жилами, изолиро­ ванными кабельной бумагой, в свинцовой обо­ лочке. Такой кабель может прокладываться в каналах, в помещениях, в кабельных блоках, т. е. там, где исключена возможность механи­ ческого повреждения.

Кабель С Б — такой же, как и кабель СГ, но для защиты от механических повреждений он покрывается броней из стальных лент. По­ верх брони накладывается слой джутовой пря­ жи, пропитанной битумом. Такие кабели про­ кладываются в земляных траншеях. При про­ кладке в помещениях в целях пожарной безо­ пасности джут с кабеля снимается.

Кабель СБГ отличается от кабеля СБ тем, что не имеет джутового покрытия.

Кабели СП и СК отличаются от кабеля СБ тем, что они бронированы плоской (марка СП) или круглой (марка СК) проволокой. Благо­ даря такой броне кабели СП и СК выдержи­ вают значительные растягивающие усилия и могут прокладываться под водой.

Если в обозначении марки кабеля перед буквой С стоит буква А, то это значит, что то­ коведущие жилы этого кабеля алюминиевые. Так, кабель марки АСБ — это кабель с алю­ миниевыми жилами в свинцовой оболочке, бронированный.

Если буква А в обозначении марки стоит вместо буквы С, например АБ, то это говорит о том, что кабель

с медными жилами в алюминиевой оболочке. В последнее время стали выпускаться кабели с алюминиевыми жилами в алюми­ ниевой оболочке. Эти кабели имеют марки ААГ; ААБ; ААБГ

И Т. Д.

Широкое применение в настоящее время находят кабели ААВ и ААГВ, имеющие алюминиевые жилы, алюминиевую оболочку и защитный покров из слоя битума и поливинилхлоридного пласти­ ка. Эти кабели обладают высокой коррозионной устойчивостью, механической прочностью, негорючестью, а стоимость их благода­ ря простоте производства значительно ниже, чем у описанных выше. Алюминиевая оболочка трехжильных кабелей может быть

11

использована в качестве четвертой «нулевой» токопроводящей жилы.

Конструкция контрольных кабелей с бумажной изоляцией та

новой изоляцией жил имеют защитную оболочку и могут быть с броней.

СРГ — кабель с медными жилами, резиновой изоляцией жил и свинцовой защитной оболочкой, изготовляется сечением до 500 мм2 в одножильном исполнении и до 185 мм2 — в двух- и трех­ жильном исполнении.

ВРГ — кабель с медными или алюминиевыми (АВРГ) жила­ ми, с резиновой изоляцией жил, в оболочке из поливинилхлорид­ ного пластика. Изготовляется с жилами сечением до 240 мм2 в одножильном исполнении и до 185 мм2 в двух- и трехжильном исполнении.

НРГ (АНРГ)— кабель с резиновой изоляцией жил в оболочке из маслобензостойкой резины, нераспространяющей горение. Из­ готовляется одножильным, сечением до 240 мм2, и двух-, трех­ жильным сечением до 185 мм2.

В зависимости от условий монтажа и эксплуатации силовые кабели с резиновой изоляцией, в свинцовой, резиновой или из по­ ливинилхлоридного пластика оболочке могут изготовляться бро­ нированными стальными лентами или проволоками с защитными наружными покровами или без них.

В последнее время для прокладки в помещениях или каналах промышленность начала выпускать кабели с пластмассовой изо­ ляцией жил и в пластмассовой оболочке. К числу таких кабелей относятся:

ВВГ и АВВГ —с медными или алюминиевыми жилами, имею­ щими хлорвиниловую изоляцию в общей полихлорвиниловой обо­ лочке;

ПВГ и АПВГ — изоляция жил из полиэтилена, оболочка из полихлорвинилового пластика. Для прокладки в земле кабели одевают броней и противокоррозионным покровом.

Наибольшее распространение получили гибкие кабели следую­ щих марок.

КРПТ — кабель из гибких медных жил с резиновой изоляцией е резиновом шланге. Выпускается одно-, двух-, трех- и четырех­

12

жильным с сечением жил до 120 мм2. Применяется для подключе­ ния портальных кранов к электроколонкам.

Кабели ШРПЛ, ШРВШ применяются для подключения раз­ личных установок и приборов к сетям напряжением до 250 В. Они выпускаются двух- и трехжильными. Медные гибкие жилы имеют резиновую изоляцию. Поверх параллельно уложенных или скрученных жил накладывается общая резиновая оболочка.

В условиях портов широко применяются морские кабели, как правило, выпускающиеся с медными жилами на напряжение до 690 В, частотой до 400 Г (для переменного тока).

КНР — кабель с медными жилами, резиновой изоляцией, в резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей го­ рения. Предназначен для неподвижной прокладки в местах, ис­ ключающих технические повреждения.

КНРП и КНРЭ — то же, что КНР, но имеют оплетки соответ­ ственно из оцинкованной и луженой медной проволоки. Могут прокладываться в местах, где возможны механические поврежде­ ния.

СРМ — кабель с медными жилами в резиновой изоляции и свинцовой оболочке.

НРШМ — кабель морской с медными жилами в резиновой изо­ ляции, резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяю­ щей горения; применяется для подключения передвижных токо­ приемников переменного тока при напряжении до 690 В.

Морские кабели выпускаются сечением до 400 мм2 в одножиль­ ном и до 240 мм2 в трехжильном исполнении.

§ 5. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

При монтаже электрооборудования и уходе за ним применяет­ ся большое количество вспомогательных материалов. Характерис­

изоляции в сухих помещениях. В связи с тем что эти ленты погло­ щают влагу, после изоляции ими токоведущих частей их покры­ вают электроизолирующими лаками. К числу таких лент относят­ ся киперная, тафтяная и миткалевая.

Пропитанные хлопчатобумажные ленты — это липкие проре­ зиненные и просмоленные ленты, применяемые для изоляции не­ ответственных соединений — в основном для осветительных про­ водов.

Для сухой разделки кабелей широкое распространение полу­ чила полихлорвиниловая лента, которая выпускается как обыч­ ной, так и липкой. Где требуется высокая теплостойкость, при­ меняются стеклянные ленты, изготовленные из стеклянного волок­ на, обработанного соответствующим образом.

13

Л а к и , применяемые в электротехнике, бывают масляные, би­ тумные, асфальтовые, асфальто-битумные и смоляные.

Масляные лаки выпускаются под номерами 152, 202, 241, 321, 802. Все они в своей основе содержат, льняное масло, придающее им высокую электрическую прочность. Все масляные лаки свето­ стойкие, и разбавляются они уайт-спиритом либо лаковым керо­ сином.

Битумные и асфальто-битумные лаки имеют черный цвет, обла­ дают высокой электрической прочностью, но неэластичны и немас­ лостойки.

Смоляные лаки получают из естественных и искусственных смол с добавлением растворителей. Из естественных смол при­ меняются шеллак и канифоль, из искусственных — глифталевые, бакелитовые и полихлорвиниловые.

Лаками пропитывают изоляции обмоток электромашин и по­ крывают обмотки для повышения влагостойкости.

Иногда для придания необходимого цвета и механической проч­ ности в лаки вводят специальные вещества — пигменты. Тогда лаки называются эмалями.

З а л и в о ч н ы е к а б е л ь н ы е м а с с ы применяются для за­ ливки свинцовых и соединительных чугунных муфт, стальных кон­ цевых воронок.

Т а б л и ц а 1

14

Наиболее распространены кабельные массы марок:

МБ-70 — для заливки соединительных муфт, рассчитанных на напряжение до 3 кВ, находящихся в земле или в холодных поме­ щениях, и до 10 кВ — для воронок в холодных помещениях;

МК-45 (маслоканифольная)— для заливки свинцовых герме­ тических муфт при заделке кабелей до 35 кВ;

МБ-М (маслобитумная) — для заливки кабельных муфт наруж­ ной установки.

Состав кабельных масс приведен в табл. 1.

Г л а в а 2

ЭЛ ЕМ ЕН ТЫ Э Л Е К Т Р О О Б О Р У Д О В А Н И Я П ЕР Е Г Р У З О Ч Н Ы Х М А Ш И Н

Большинство портовых перегрузочных меха­ низмов оснащено электроприводом. Электрооборудование этих механизмов состоит из электродвигателей, пускорегулирующей и защитной аппаратуры.

§ 6. ЭЛЕКТРОМАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Некоторые береговые портальные и гусеничные краны и все современные плавучие краны имеют дизель-электрические сило­ вые установки. Во многих случаях на таких кранах используется постоянный электрический ток, а в качестве генераторов и элект­ родвигателей применяются машины постоянного тока. Машины постоянного тока обратимы и могут быть использованы и как ге­ нераторы, и как электродвигатели.

Машина постоянного тока состоит из двух основных частей — неподвижной, называемой статором, и вращающейся, называе­ мой якорем. Устройство машины постоянного тока показано на рис. 3. Статор машины состоит из корпуса — станины 10, в ниж­ ней части которого имеются лапы 14 для крепления к фундамен­ ту, а в верхней части — рым 5 для переноса машины. К торцам корпуса болтами крепятся крышки 8, в которых устанавливаются подшипники вала якоря.

Болтами 4 с внутренней стороны к корпусу крепятся сердеч­ ники полюсов И . Набираются они из отдельных штампованных, покрытых с обеих сторон лаком, листов электротехнической стали.

15

На сердечники устанавливаются катушки 12 обмотки возбуж­ дения, концы которой выводятся на клеммный щиток 13, распо­ ложенный на корпусе статора.

Якорь машины состоит из вала 2, на котором закрепляется цилиндр, набранный из отдельных штампованных дисков. Вдоль образующих цилиндра выбраны пазы, в которые закладываются

секции обмотки якоря. Концы этих секций подсоединены к пла­ стинам коллектора 9, представляющего собой цилиндр, набран­

расположенным на корпусе статора.

На конце вала якоря, противоположном коллектору, устанав­ ливается вентилятор для охлаждения машины.

16

На клеммном щитке обмотка якоря соединяется с обмоткой возбуждения. В зависимости от того, как подключена обмотка возбуждения к обмотке якоря, различают три типа машин: с возбуждением — параллельным (шунтовые), последовательным (сериесные) и смешанным (компаундные).

Умашин с параллельным возбуждением обмотка возбуждения подключается параллельно обмотке якоря. При такой схеме в обмотку возбуждения, как в параллельную цепь, имеющую зна­ чительно большее, чем обмотка якоря, сопротивление, ответвляет­ ся небольшой ток.

Умашин с последовательным возбуждением обмотка возбуж­ дения подключена последовательно к обмотке якоря. Через обмот­ ку возбуждения проходит весь ток, вырабатываемый машиной и идущий к потребителям. В этом случае обмотка возбуждения вы­ полняется из проводов большого сечения и имеет незначительное сопротивление.

Умашин со смешанным возбуждением обмотка возбуждения "Состоит из двух частей, подключенных одна параллельно, а дру­ гая последовательно к обмотке якоря.

смешанным возбуждением— где регулировка напряжения произ­ водится в узких пределах (освещение, сварка).

Регулировка напряжения генераторов постоянного тока может производиться несколькими способами.

Из теоретической электротехники известно, что

Е = спФ В,

где Е — электродвижущая сила, В; с — величина, постоянная для данного генератора и завися­

щая от его конструкции; п — частота вращения якоря, об/мин;

Ф — величина магнитного потока, Мкс.

Из этой формулы видно, что электродвижущая сила, а сле­ довательно, и напряжение на выходе генератора зависят от час­ тоты вращения якоря и от магнитного потока, создаваемого по­ люсами. Частоту вращения якоря можно менять в незначитель­ ных пределах, изменяя частоту вращения механического при­ вода.

Магнитный поток зависит от силы тока, проходящего через обмотку возбуждения. Чем больше ток возбуждения, тем больше магнитный поток. Практически напряжение генераторов регули­ руют, изменяя ток возбуждения. Для этого _в_ цепь катушек воз­ буждения у генераторов с параллельным несмешанным возбуж­ дением включают реостаты. [

§ 7. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Если по обмотке якоря генератора постоянного тока пропустить ток от другого источника постоянного тока, то якорь придет во вращение и приобретет способность производить механическую работу, т. е. генератор станет электрическим двигателем. Элект­ родвигатели постоянного тока находят широкое применение в портах, особенно для привода механизмов электропогрузчиков.

В момент пуска электродвигатель потребляет ток, в несколько раз превосходящий номинальный.

Это отрицательно сказывается на источниках и на сетях элект­ роснабжения, а также на самом электродвигателе. Поэтому при пуске электродвигателей должны быть приняты меры для умень­ шения пускового тока, что достигается включением в цепь якоря специального пускового реостата. Величина сопротивления пуско­ вого реостата и число его ступеней зависят от допустимой вели­ чины пускового тока. Сила тока при пуске электродвигателя не должна превышать двукратного значения номинального тока.

После вывода пускового сопротивления электродвигатель бу­ дет работать с постоянной скоростью, если нагрузка на его валу неизменна.

Характер изменения скорости электродвигателя и его вра­ щающего момента при изменении нагрузки будет зависеть от спо­ соба возбуждения обмотки.

Различают три типа электродвигателей: *с последовательным, параллельным и смешанным возбуждением.

Электродвигатели с параллельным возбуждением. Характер­ ная особенность электродвигателей с параллельным возбужде­ нием — возможность плавного регулирования их скорости в очень широких пределах, изменяя поток возбуждения, напряжение и со­ противление цепи якоря.

Способ регулирования скорости изменением магнитного потока возбуждения сводится к тому, что последовательно с обмоткой возбуждения вводится регулировочный реостат, благодаря чему уменьшается магнитный поток возбуждения, увеличивается ско­ рость электродвигателя. Регулировать скорость можно только в сторону увеличения от номинальной. Этот способ наиболее экономичен и дает возможность получить плавное регулиро­ вание.

Регулирование скорости изменением сопротивления цепи яко­ ря сводится к тому, что последовательно к якорю подключается реостат, рассчитанный на длительное нахождение под током. С увеличением сопротивления якоря скорость электродвигателя уменьшается.

Этот способ прост, но обладает рядом существенных недостат­ ков: неэкономичность, значительные размеры реостата при боль­ ших токах и длительной регулировке. Учитывая, что электродви­ гатели подъемно-транспортных машин работают в основном в пов­ торно-кратковременном режиме, этот способ нашел здесь широ-

18

кое применение. К тому же регулировочный реостат в этом случае используется как пусковой.

В сложных установках, когда требуется плавная регулировка нескольких двигателей, применяется система генератор — двига­ тель. Этот способ основан на том, что якорь регулируемого дви­ гателя питается током переменного напряжения от специального генератора — напряжение на зажимах обмотки возбуждения оста­ ется постоянным, и применяется он на крупных плавучих кранах.

Скорость электродвигателей с параллельным возбуждением с изменением нагрузки практически не меняется. Это обстоятельст­ во наряду с широкими пределами плавного регулирования скоро­ сти обусловило применение электродвигателей с параллельным возбуждением в промышленности.

Электродвигатели с последовательным возбуждением. Особен­ ностью этого электродвигателя является то, что при увеличении нагрузки частота вращения его уменьшается с соответственным увеличением крутящего момента (тяги). При этом увеличение на­ грузки на валу сопровождается сравнительно небольшим увеличе­ нием величины тока в якоре. Это свойство сериесного двигателя делает его ценным в случаях, когда по роду привода возможны длительные пики нагрузки, значительно превышающие номиналь­ ный момент двигателя. При уменьшении нагрузок скорость дви­ гателя увеличивается.

Благодаря этим свойствам сериесные двигатели нашли широ­ кое применение на электрифицированном транспорте и в подъем­ но-транспортных механизмах.

Регулирование скорости электродвигателя с последовательным возбуждением можно производить путем изменения напряжения и магнитного потока возбуждения.

Изменять напряжение на зажимах электродвигателей можно двумя путями: изменением напряжения в сети (изменяют скорость электродвигателя передвижения электропогрузчика, изменяя на­ пряжение питающих батарей); введением последовательно о обмоткой возбуждения и якорем регулирующего сопротивления. Данный способ регулирования, несмотря на его неэкономичность, широко применяется в подъемно-транспортных механизмах. В ка­ честве регулировочного сопротивления используется пусковое. Если параллельно обмотке возбуждения подключить сопротивле­ ние, то ток в обмотке (а следовательно, и магнитный поток) уменьшается. Это приведет к увеличению скорости электродвига­ теля. Так как через регулировочный реостат проходит часть тока, то потери в нем незначительны. Но несмотря на экономичность, этот способ применяется значительно реже.

Электродвигатели со смешанным возбуждением. Наличие у электродвигателя со смешанным возбуждением двух обмоток (па­ раллельной и последовательной) придает ему свойства, промежу­ точные между двумя основными типами электродвигателей пос­ тоянного тока. Частота вращения электродвигателя с увеличением нагрузки падает более резко, чем у электродвигателя с парал­