Георгий Лаптев - Электротехнические и электромонтажные работы

Г. Г. Лаптев

Электротехнические и электромонтажные работы

ПРЕДИСЛОВИЕ

Современное электромонтажное производство характеризуется высоким уровнем индустриализации и механизации. Оно требует от электромонтажников различных специализаций прочных знаний и владения передовыми методами труда. Профессия слесаря-электромонтажника отличается универсальностью. Разносторонность знаний и умений составляет сложность данной профессии и требует от учащегося-практиканта большого труда и упорства в овладении специальностью.

Электромонтажник должен знать устройство и владеть навыками сборки, монтажа и регулировки электрических машин, трансформаторов, оборудования распределительных устройств, кабельных линий, а также электрических сетей и различных видов специального электрооборудования. Он должен иметь представление об электрических станциях, силовом оборудовании, хорошо знать устройство и принцип действия аппаратов и приборов, которые предназначены для управления электрооборудованием и контроля за ним, читать электрические схемы, знать, как правильно организовать электромонтажные работы, как и каким инструментом пользоваться при их проведении, уметь находить пути повышения производительности труда, владеть навыками выполнения работ по своей профессии.

Электромонтажник должен уметь заряжать аппаратуру, вести скрытую и открытую проводку в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), производить заземление, паять и лудить, определять и устранять неисправности распределительных щитов, видимые неисправности электрических машин; определять техническое состояние трансформаторов и дросселей.

С развитием электроэнергетики всё большее значение приобретает совершенствование устройств вторичной коммуникации, на которые возлагаются функции управления первичным (силовым) оборудованием и режимами работы этого оборудования. Из устройств вторичной коммуникации наиболее распространены системы дистанционного управления и контроля, релейная защита, системы автоматического регулирования возбуждения и распределения реактивной мощности, регулирования частоты и распределения активной мощности, частотной разгрузки, пуска синхронных генераторов, повторного включения и ввода резервного оборудования и др.

С увеличением объёма по строительству электростанций и сетей возрастает объём монтажа устройств вторичной коммуникации. Эту работу выполняют квалифицированные рабочие – электромонтажники по вторичным цепям.

Таким образом, функционирование разного рода электроустановок находится в прямой зависимости от надёжности функционирования устройств вторичной коммуникации, следовательно, от качества их монтажа.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Основные понятия и определения

Для производства электроэнергии, её преобразования, передачи, распределения и потребления служат электроустановки, которые подразделяются по назначению, роду тока и напряжению.

По назначению электроустановки бывают генерирующие (вырабатывающие электроэнергию), потребительские (потребляющие электроэнергию) и преобразовательно-распределительные (передающие, преобразующие электроэнергию в удобный для потребителей вид и распределяющие её между ними).

По роду тока электроустановки бывают постоянного и переменного тока, а по напряжению – до1 000В и выше 1 000В.

Производят электроэнергию устанавливаемые на электрических станциях электрические генераторы.

Потребительские установки – это множество приёмников электроэнергии, устанавливаемых у потребителей. Потребителями электроэнергии являются все отрасли народного хозяйства, а также культурно-бытовые здания, больницы, научные учреждения и учебные заведения. Приёмники электроэнергии разнообразны: электрические двигатели (приводы различного станочного оборудования и электрического транспорта); электротехнологическое оборудование (сварочные машины и аппараты, электрические печи, станки для электроискровой обработки металлов); электробытовые приборы (электрические плиты, пылесосы, стиральные машины, холодильники и т. д.); радиоприёмники, телевизоры; электромедицинские приборы и аппараты (рентгеновские аппараты, аппараты для электротерапии и электродиагностики); приборы и установки для научных учреждений (осциллографы, электронные микроскопы, радиотелескопы, синхрофазотроны), и различные электрические источники света.

Для передачи и распределения электроэнергии служат электрические сети, связывающие электрические станции между собой и с потребителями при помощи линий электропередачи. Преобразование электроэнергии по напряжению (повышение и понижение) осуществляется на трансформаторных подстанциях, а по роду тока (переменного напряжения в постоянное и постоянного в переменное) – на преобразовательных.

По конструктивному исполнению электрические сети подразделяются на: воздушные (закрепляют провода с помощью изоляторов на опорах), кабельные (укладывают силовые кабели под землёй непосредственно в грунт или в соответствующих кабельных канализациях) и в виде электропроводок, прокладываемых изолированными проводами (в зданиях открыто по строительным основаниям, скрыто в каналах или бороздах конструктивных элементов).

В отличие от других видов продукции электрическая энергия характеризуется единством и непрерывностью процессов её производства, передачи и потребления.

Основным промышленным предприятием в электроэнергетике является электрическая система (энергосистема), представляющая собой совокупность взаимосвязанных электростанций, электрических и тепловых сетей и потребителей электрической и тепловой энергии, объединённых единством процесса производства, передачи и потребления энергии. Совокупность электрического оборудования объектов энергосистемы называют электрической частью энергосистемы.

Процесс управления и контроля силовыми электрическими цепями осуществляется во вторичный цепях преимущественно коммутацией тока: замыканием соответствующих цепей для включения силовых выключателей, замыканием и размыканием вспомогательных контактов выключателей для сигнализации о их состоянии и т. д. Кроме того, коммутацией часто называют процесс монтажа, состоящий в подключении проводов к приборам и аппаратам.

Электрические сети

Электрические сети напряжением до 1000В, с которыми непосредственно связано большинство приёмников электроэнергии являются наиболее разветвлёнными. Эти сети представляют собой трёхфазную систему с глухозаземлённой нейтралью и выведенным нулевым проводом, поэтому их часто называют четырёхпроводными. Номинальное напряжение таких сетей обычно обозначают дробью, например 660 / 380В или 380 / 220В, где числитель соответствует линейному напряжению (между двумя фазовыми проводами), а знаменатель – фазному напряжению (между одним из фазовых проводов и нулевым проводом). Для жилых, культурно-бытовых и многих промышленных зданий преимущественно применяется сеть 380 / 220В, фазное напряжение которой подводят к электрическим лампам и электробытовым приборам (холодильникам, пылесосам, радиоприёмникам, телевизорам и т. д.), а линейное напряжение 380В – к трёхфазным электродвигателям, подключая их к трём фазовым проводам электрическое сети.

При повреждении изоляции приёмника электроэнергии, корпус которого доступен для прикосновения, последний может оказаться под напряжением. Такое состояние длительно недопустимо, поскольку при неблагоприятных условиях прикосновение человека к корпусу, находящемуся под напряжением, может привести к поражению его электрическим током. Во избежание этого «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) требуют наличия металлической связи корпуса электрооборудования с заземлённым нулевым проводом. В целях электробезопасности не допускается разрывать заземлённый нулевой провод, поэтому выключатели к светильникам устанавливают в фазовый провод.

Электрическая сеть, состоящая из одной или нескольких одиночных линий, к каждой из которых подключено несколько потребителей электроэнергии непосредственно или через дополнительные линии, называется магистральной. Каждую одиночную линию называют магистралью, а дополнительную – ответвлением.

Изображение электроустановок на чертежах

Электроустановки изображают на чертежах в виде электрических схем, показывая условными графическими обозначениями все элементы (электрические машины, аппараты, приборы, кабели, провода и др.).

Рис. 1. Виды электрических схем:

а – структурная, б – функциональная; ИЭ – источник электроэнергии, Р – рубильник, А – автомат, РК – реверсивный контактор, БУС – блок управления и сигнализации, МТЗ с ТО – максимальная токовая защита с токовой отсечкой, АД – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, ИМ – исполнительный механизм, КС РК – контактная система реверсивного контактора, С – кнопка «Стоп», 2КВ – контакт самоблокирования питания обмотки КВ, 1В – 2В – кнопка «Вперёд», 1Н – 2Н – кнопка «Назад», 1КН, 1КВ – контакты блокировки от неправильных действий схемы, КВ – обмотка контактора «Вперёд», КС РЗ – контактная система релейной защиты, 2КН – контакт самоблокирования питания обмотки контактора «Назад».