Заземление. Назначение. Виды. Монтаж устройств защитного заземления

1 Заземление. Назначение. Виды. Монтаж устройств защитного заземления

 

Заземление - электрическое соединение предмета из проводящего материала с землей. Заземление состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемое устройство с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.

Заземляющие устройства и соединение с ними (заземление или зануление) корпусов электрооборудования выполняют для обеспечения безопасности людей, обслуживающих электроустановки и пользующихся электроэнергией на производстве и в быту.

Электросети выполняют проводниками, изолированными друг от друга и от земли. Однако в сетях имеют место утечки тока через изоляцию. Электросети представляют собой протяженный конденсатор, обкладками которого являются токоведущие проводники и земля. Между проводами и землей проходит емкостный ток. Таким образом, между изолированными проводниками и землей всегда существует электрическая цепь, замкнутая через сопротивление изоляции и емкость сети.

Прикосновение не только к голым, но и к изолированным частям, находящимся под напряжением, включает человека в электрическую цепь. Ток, проходящий через тело человека, будет тем больше, чем выше напряжение сети, чем больше ее емкость и меньше сопротивление ее изоляции.

Наибольшую опасность представляют случаи повреждения изоляции токоведущих частей, при которых доступные для прикосновения металлические корпуса электрооборудования и конструкции, поддерживающие провода и кабели, оказываются под полным напряжением. На эти случаи для обеспечения безопасности людей предусматривают преднамеренное соединение с землей металлических корпусов электрооборудования, а также других металлических частей, которые могут оказаться под напряжением при нарушении изоляции токоведущих частей, с помощью заземляющих проводников и заземлителей.

Заземлители - металлические проводники, находящиеся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземлители делят на искусственные и естественные.

Заземляющие проводники - металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителями (рис.1).

 

Рисунок 1 - Защитное металлическое соединение корпусов электрооборудования в установках 380/220 В с заземленной нейтралью:

1 - заземляющие проводники; 2 - заземлитель; 3 – электродвигатель, корпус которого занулен; 4 - светильник,   корпус  которого  занулен

 

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Замыкание на землю - случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей или с нетоковедущими электропроводящими конструкциями или предметами, неизолированными от земли.

Замыкание на корпус - случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки.

Нулевой защитный проводник - проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом.

Магистраль заземления или зануления - соответственно заземляющий или нулевой защитный проводник с двумя или более ответвлениями.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с

землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

 

Монтаж заземляющих устройств

Монтаж заземлителей. Искусственные заземлители сооружают только в случае, если естественные заземлители (железобетонные фундаменты зданий и сооружений и др.) не обеспечивают сопротивление растеканию, требуемое ПУЭ.

Углубленные заземлители, заранее заготовленные, укладывают на дно котлованов под фундаменты зданий и сооружений при производстве строительных работ. Вертикальные заземлители из угловой стали и труб погружают в грунт путем забивки или вдавливания. Вертикальные заземлители из круглой стали ввертывают в грунт или вдавливают. Для этих целей используют различного рода передвижные механизмы (копры, автоямобуры, вибраторы, гидропрессы, бурильно-крановые машины) и ручные приспособления (рис.2). Наиболее эффективен метод вдавливания.

Рисунок 2 - Погружение в грунт вертикальных заземлителей:

а - забивка в грунт с помощью копра; б - приспособление к ямобуру АБ-400 для вдавливания заземлителей в грунт;

в - приспособление к электросверлилке для ввертывания стержневых электродов в грунт; г - приспособление к бурильно-крановой машине для вдавливания стержневых электродов в грунт.

Глубина заложения верха вертикальных заземлителей должна быть равна 0,6-0,7 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1-0,2 м (рис.3) для удобства приварки к ним соединительных горизонтальных полос или круглых стержней. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы (стержни) между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6-0,7 м от уровня планировочной отметки земли. Рытье траншей производится землеройными машинами.

Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку. Качество сварных швов проверяют осмотром, а прочность - ударом молотка массой 1 кг. Места сварки во избежание коррозии покрывают битумным лаком.

Рисунок 3 - Размещение вертикальных заземлителей в грунте:

а - не требующем специальной обработки; б - требующем специальной обработки; в - соединения заземлителей с полосовой сталью.

 

У мест ввода заземляющих проводников в здания устанавливают опознавательные знаки заземлителя.

Расположенные в земле заземлители и заземляющие «Е»-проводники не окрашивают. Если в грунте содержатся примеси, вызывающие повышенную коррозию, применяют заземлители увеличенного сечения, оцинкованные или омедненные заземлители или осуществляют электрическую защиту от коррозии.

Горизонтальные заземлители в местах пересечения с подземными сооружениями (кабелями, трубопроводами), с железнодорожными путями и дорогами, а также в местах возможных механических повреждений защищают асбестоцементными безнапорными трубами.

По окончании монтажа заземлителей перед засыпкой траншей составляют акт освидетельствования скрытых работ.

Монтаж заземляющих и нулевых защитных проводников. Заземляющие и нулевые защитные проводники в помещениях и в наружных установках должны быть доступны для осмотра. Это требование не относится к нулевым жилам и металлическим оболочкам кабелей, трубам скрытой электропроводки, металлоконструкциям и трубам, находящимся в земле и фундаментах, а также заземляющим и нулевым защитным проводникам, проложенным в трубах и коробах и в скрытых несменяемых электропроводках.

Заземляющие проводники прокладывают горизонтально и вертикально или параллельно наклонным конструкциям зданий.

В сухих помещениях заземляющие проводники по бетонным и кирпичным основаниям могут укладываться непосредственно по основаниям с креплением полос дюбель-гвоздями, а в сырых, особо сырых помещениях и в помещениях с едкими парами прокладку проводников выполняют на подкладках или опорах (держателях) на расстоянии не менее 10 мм от основания.

Проводники крепят на расстояниях: 600-1000 мм между креплениями на прямых участках, 100 мм на поворотах от вершин углов, 100 мм от мест ответвлений, 400-600 мм от уровня пола помещения и не менее 50 мм от нижней поверхности съемных перекрытий каналов. Через стены, перегородки и перекрытия заземляющие проводники прокладывают в открытых проемах или в гильзах, а при пересечении температурных швов устанавливают компенсаторы.

Соединение заземляющих проводников и присоединение их к металлическим конструкциям зданий выполняют сваркой, за исключением разъемных мест, предназначенных для измерений. Длину нахлестки для сварки проводников при соединениях принимают равной ширине полосы при прямоугольном сечении и шести диаметрам - при круглом сечении.

К корпусам машин и аппаратов заземляющие проводники присоединяют, как правило, под заземляющий болт, имеющийся на их корпусах. Машины, установленные на салазках, заземляют путем присоединения к последним заземляющего проводника.

При наличии сотрясений или вибрации принимают меры против ослабления контакта (установка контргайки, контрящих шайб и т.п.). Контактные поверхности на электрооборудовании и у заземляющих проводников в местах болтового соединения зачищают до металлического блеска и покрывают тонким слоем вазелина (рис. 4).

Рисунок 4 - Соединение и присоединение заземляющих проводников:

а - соединение сваркой полосовой стали; б - соединение сваркой круглой стали; в - присоединение к заземляющему болту круглой стали; г - присоединение к трубопроводу полосовой стали сваркой

 

Если на трубопроводах, используемых в качестве заземлителей, установлены задвижки, водомеры или выполнены болтовые фланцевые соединения, то в этих местах приваривают или устанавливают на хомутах обходные перемычки сечением не менее 100 мм2.

Открыто проложенные заземляющие и нулевые защитные проводники имеют отличительную окраску - по зеленому фону желтая полоса вдоль проводника. Окраске не подлежат места, предназначенные для подсоединения инвентарных переносных заземлителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Ремонт обмоток электрических машин. Бандажирование и балансировка роторов и якорей. Сборка и испытание электрических машин

 

Ремонт обмоток электрических машин

Обмотка является одной из наиболее важных частей электрической машины. Надежность машин в основном определяется качеством обмоток, поэтому к ним предъявляются требования электрической и механической прочности, нагревостойкости, влагостойкости.

Подготовка машин к ремонту заключается в подборе обмоточных проводов, изоляционных, пропиточных и вспомогательных материалов.

Технология капитального ремонта обмоток электрических машин включает следующие основные операции:

• разборка обмотки;
• очистка пазов сердечника от старой изоляции;
• ремонт сердечника и механической части машины;
• очистка катушек обмотки от старой изоляции;
• подготовительные операции для изготовления обмотки;
• изготовление катушек обмотки;
• изолирование сердечника и обмоткодержателей;
• укладывание обмотки в паз;
• пайка соединений обмотки;
• крепление обмотки в пазах;
• сушка и пропитка обмотки.

Ремонт обмоток статоров. Изготовление обмотки статора начинают с намотки отдельных катушек на шаблоне. Чтобы правильно выбрать размер шаблона, необходимо знать основные размеры катушек, главным образом их прямолинейной и лобовой частей. Размеры катушек обмотки демонтируемых машин определяют путем замеров старой обмотки.

Катушки всыпных обмоток статоров изготавливают обычно на универсальных шаблонах (рис. 5).

Такой шаблон представляет собой стальную плиту 1, которая при помощи

приваренной к ней втулки 2 соединяется со шпинделем намоточного станка. Плита имеет форму трапеции.

Рисунок 5 - Универсальный намоточный шаблон:

1 — плита; 2 — втулка; 3 — шпилька; 4 — ролики

 

В ее прорези установлены четыре шпильки, закрепленные гайками. При намотке катушек разной длины шпильки перемещают в прорезях. При намотке катушек разной ширины шпильки переставляют с одних прорезей в другие. 
В обмотках статора машин переменного тока обычно несколько соседних катушек соединяют последовательно, и они образуют катушечную группу. Чтобы избежать лишних паечных соединений, все катушки одной катушечной группы наматывают цельным проводом. Поэтому на шпильки 3 надевают ролики 4, выточенные из текстолита или алюминия. Число желобков на ролике равно наибольшему числу катушек в катушечной группе, размеры желобков должны быть такими, чтобы в них могли поместиться все проводники катушки.

Катушки двухслойной обмотки укладывают в пазы сердечника группами, как они были намотаны на шаблоне. Провода распределяют в один слой и кладут стороны катушек, которые прилегают к пазу. Другие стороны катушек не укладывают в пазы до тех пор, пока не будут уложены нижние стороны катушек во все пазы. Следующие катушки кладут одновременно верхними и нижними сторонами.

Между верхними и нижними сторонами катушек в пазах устанавливают изоляционные прокладки из электрокартона, согнутого в виде скобочки, а между лобовыми частями — из лакоткани или листов картона с наклеенными на них кусочками лакоткани.

Изготовление обмотки с закрытыми пазами имеет ряд особенностей. Пазовую изоляцию таких обмоток делают в виде гильз из электрокартона и лакоткани. Предварительно по размерам пазов машины изготовляют стальной дорн, который представляет собой два встречных клина. Дорн должен быть меньше паза на толщину гильзы. Затем по размерам старой гильзы нарезают заготовки из электрокартона и лакоткани на полный комплект гильз и приступают к их изготовлению. Нагревают дорн до 80 - 100 °С и плотно обертывают заготовкой, пропитанной лаком. Сверху на заготовку вполнахлестку плотно укладывают хлопчатобумажную ленту. После охлаждения дорна до температуры окружающей среды разводят клинья и снимают готовую гильзу. Перед намоткой помещают гильзы в пазы статора, а затем заполняют их стальными прутками, диаметр которых должен быть на 0,05 - 0,1 мм больше диаметра изолированного обмоточного провода. От бухты отрезают кусок провода, необходимый для намотки одной катушки. Длинный провод усложняет намотку, при этом нередко повреждается изоляция из-за частой протяжки его через паз.