книги из ГПНТБ / Евсеев Р.Е. Электродуговая сварка в электромонтажном производстве

В распределительных устройствах электри­ ческих станций и подстанций (рис. 12) свар­ кой выполняют: соединения между собой полос сборных шин; соединения ответвлений со сбор­ ными шинами; контакты гибких температур­ ных компенсаторов между пакетами этих лент и шинами, к которым они присоединяются.

Болтовые соединения остаются для подсое­ динения шин к выводам аппаратов, а также в тех местах ошиновки, где по условиям эксплу­ атации требуются разъемные соединения.

На рис. 13 показаны отдельные сварные уз-

.лы плоских шин распределительных устройств и токолроводов:

соединение встык при расположении шин в 'одну линию (рис. 13,а). Применяют для от­ дельных полос сборных шин, а также для ис­ пользования обрезков шин;

соединение встык при расположении шин под углом (рис. 13,6). Иногда является наибо­ лее целесообразным конструктивным решени­ ем ошиновки в месте изгиба;

соединение встык ответвления со сборной шиной при расположении сборной шины на плоскость (рис. 13,в). Сварной узел подобной конструкции не приемлем при близком распо­ ложении одна к другой отдельных фаз шин, так как отходящая в бок шина ответвления уменьшает изоляционное расстояние по возду­ ху между фазами;

соединение встык узкой шины с накладкой большей ширины, чем шина (рис. 13,г). Встре­

49

соединение встык шины с накладкой при расположении их под углом (рис. 13,5). При­ меняют в случаях, аналогичных узлу рис. 13,г, но для шин крайних фаз при подходе их к ап­ паратам. При этом исключается необходи­ мость изгибания шин «уткой», когда расстоя­ ние между фазами у шин больше, чем у ап­ парата;

соединение ответвления со сборной шиной внахлестку (рис. 13, е). Можно применять при расположении сборной шины на плоскость при близком расстоянии отдельных фаз одна к другой;

соединение ответвления со сборными шина­ ми при расположении их на ребро (рис. 13, ж). Это наиболее частый случай приварки ответв­ лений к сборным шинам в мощных высоко­ вольтных распределительных устройствах (применяется только для алюминиевых шин);

сварка по торцовым кромкам шин в месте температурного или осадочного шва здания (рис. 13, з). Применяют для открытых цеховых токопроводов;

гибкий температурный компенсатор (рис. 13, и, к). При изготовлении компенсато­ ра пакет гибких алюминиевых или медных лент приваривается к накладкам из обрезков шин. Этими накладками компенсатор можно присоединять на болтах или сжимных плитах к сборным шинам. При создании неразъемно­ го соединения в месте установки компенсатора он может быть приварен и непосредственно к шинам. Для этого при изготовлении компенса­ торов к пакетам лент не приваривают наклад­ ки; вместо них ленты с торцов сплавляются вместе, образуя монолитные участки (рис. 13,к).

52

Рис. 14. Сварные узлы алюминиевых шин коробчатого профиля

Q — секция токопровода с конечной вставкой для сопряжения со смежной секцией; отдельные корытные профили соединены свар­

53

Сварные узлы алюминиевых шин коробча­ того профиля представлены на рис. 14. Эти уз­ лы конструируют таким образом, чтобы по возможности избежать потолочной сварки, трудно выполнимой в монтажных условиях. Этого в большинстве случаев удается достиг­ нуть применением различных накладок, при­ вариваемых к одной из соединяемых шин за­ ранее, в условиях мастерских.

Иногда накладки служат также для мест­ ного увеличения толщины шины, например, в узле М (рис. 14), в месте приварки пакетов лент компенсатора.

2. Сварка алюминиевых шин

Особенности сварки алюминия. Основным затруднением при сварке алюминия является его способность быстро покрываться на воз­ духе пленкой окисла.

Окись алюминия — кристаллическое веще­ ство высокой твердости, температура плавле­ ния около 2050°С (температура плавления

алюминия 658°С).

Вследствие своей тугоплавкости пленка окиси находится в твердом состояний тогда, когда алюминий уже расплавился и препят­ ствует слиянию капель металла свариваемых частей, затрудняя этим их соединение. Пленка окиси, остающаяся в шве после сварки, ухуд­ шает его механические и электрические каче­ ства и понижает коррозионную стойкость. За­ сорение шва окисью происходит в то время, когда металл при сварке находится в жидком состоянии. Объясняется это тем, что окись алюминия, обладая большим удельным весом (4 г/см3) , чем алюминий, легко перемешива­ ется с жидким алюминием (уд. вес 2,7 г/см3).

54

При правильном ведении сварки флюсы переводят окись алюминия в легкие шлаки, которые защищают сварочную ванну от окис­ ления и устраняют засорение шва окисью.

При сварке алюминия малой толщины без флюса попытки разрушить пленку окиси на­ греванием приводят к пережогу металла, что также ухудшает механические свойства соеди­ нений.

Скорость образования пленки окиси на по­ верхности алюминия при нахождении его на воздухе велика, особенно при высокой темпе­ ратуре. Это следует учитывать при сварке, которую нужно вести таким образом, чтобы поверхность сварочной ванны была защищена от действия кислорода воздуха пленкой рас­ плавленного флюса или атмосферой нейтраль­ ного газа (аргона).

Вследствие большей теплоемкости и тепло­ проводности алюминия при сварке необходи­ мо использовать мощные источники тепла.

При значительной толщине свариваемых деталей требуется дополнительно подогревать их, особенно если сварку ведут при низкой температуре воздуха.

Способность алюминия растекаться при сварке и его хрупкость при высокой темпера­ туре, приводящая к провалам нагретого ме­ талла, даже от собственного веса, вынуждает вести сварку на подкладках с уплотнением торцов швов и с закреплением свариваемых деталей.

Формирование шва при сварке угольным электродом отличается от того, что наблюда­ ется при сварке других металлов, например стали. При сварке стали сварочная ванна с Жидким металлом располагается только в зо­

55

сварных соединений. Особенно это относится к температурным компенсаторам шин, пред­ ставляющих пакеты тонких лент. Коррозия возможна только в присутствии влаги, поэто­ му флюсы при монтаже электроустановок на открытом воздухе и в сырых помещениях нельзя применять. По этой же .причине нельзя удалять остатки флюсов промывкой водой, как это принято в заводской практике, так как промывочная вода может -способствовать кор­ розии, смачивая -сухой флюс, оставшийся пос­ ле сварки в зазорах между шинами при нахлесточных соединениях и между лентами температурных компенсаторов.

Во избежание -коррозии флюс применяют в минимальных количествах и наносят тонким слоем на свариваемые кромки и присадочные прутки. После сварки все видимые остатки флюса и шлака удаляют проволочной щеткой, а сварные швы и околошовные участки проти­ рают тряпкой, смоченной в бензине. Кроме того, сварные соединения тщательно окраши­ вают при окраске шин или покрывают глифталевой эмалью ФСХ-26 (ГОСТ 926—63) или эпоксидной эмалью ЭП-4171.

На открытом воздухе и в сырых помеще­ ниях можно использовать только аргоно-дуго­ вую сварку шин, не требующую применения флюсов, что является большим ее преимуще­ ством по сравнению -с другими способами.

Сварка угольным электродом. Сварка шин угольным электродом получила в электромон­ тажной практике преимущественное распро­ странение вследствие большой производитель­ ности, возможности использовать электриче­ скую дугу значительной мощности и простоты необходимого оборудования. Этим методом

57

сваривают шины любой толщины из встреча­ ющихся в настоящее время при монтаже элек­ трических установок.

Сварку выполняют, как правило, на посто­ янном токе1 при прямой полярности, т. е. ког­ да положительный полюс (+ ) источника тока подводится к свариваемым деталям, а отрица­ тельный (—) полюс — к угольному электроду, закрепленному в электрододержателе.

Переменный ток применяют ограниченно из-за затруднений, возникающих при сварке: необходимости поддерживать короткую дугу (не более 3 мм), что требует, высокой квали­ фикации сварщика; частых обрывов дуги изза образования на конце электрода неэлек­ тропроводного слоя окиси алюминия, возни­ кающей из-за попадания на него брызг метал­ ла или при касании им к поверхности расплав­ ленного металла. При этом для повторного возбуждения дуги бывает необходимо скалы­ вать и запиливать напильником конец элек­ трода.

Сварку шин ведут в приспособлениях, на­ значение которых состоит в том, чтобы выве­ рять и укреплять свариваемые шины, преду­ преждать провалы металла в процессе сварки и осуществлять формовку сварного шва при помощи подкладок и уплотнений швов с тор­ цов при помощи угольных брусков.

Подкладки изготовлены из графитированного угля и представляют собой плоские пла­ стины, вмонтированные в приспособления. В подкладках выполняют канавки, располагае­ мые под кромками свариваемых шин. Назна-

! На переменном токе возможна сварка шин толщи-. ной до 10 мм.

58

4ение канавок —обеспечить провар нижнйХ кромок и образование усиления швов с обрат­ ной стороны.

Бруски, формующие швы с торцов, имеют углубления — лунки, которые расположены

Рис. 15. Сгол для сварки шин тол­ щиной до 12 мм с переставляемы­

ми упорами

при сварке против стыков шин и служат для обеспечения качественного провара кромок в начале и в конце шва.

59