Технология электромонтажных работ

 

Введение

 

Основные направления  экономического и социального развития предусматривают интенсивное развитие автоматизации и роботизации  всего народного хозяйства страны, повышение энерговооруженности  труда.

Решение этих задач непосредственно  связано с совершенствованием

электрооборудования промышленных установок, со степенью автоматизации  технологических линий и участков производства, с качеством обслуживания, от которого зависят бесперебойность  и ритмичная работа предприятия.

Политика нашей страны направлена на то, чтобы совершенствовать систему образования с учётом потребностей ускорения социально-экономического развития, требований выдвигаемых прогрессом науки и техники.

Чтобы обслуживать электрооборудование, соответствующее современному уровню развития науки и техники, электромонтёр  должен обладать знаниями по устройству электрических двигателей, аппаратов  защиты и управления, иметь представление  об особенностях работы полупроводниковой  техники и устройств автоматики, уметь разбираться в системах электрооборудования технологических  установок и устройств и т.д. Цель выпускной квалификационной работы – овладеть необходимым комплексом знаний в области электромонтажных работ.

1. Электромонтажные  материалы и изделия

 

Материалы изделия, применяемые  для монтажа электроустановок, можно  разделить на четыре основные группы:

электрические кабели, провода  и шнуры;

электроизолиационные материалы и изделия;

металл и трубы;

монтажные и электроустановочные изделия и детали.

 

1.1 Электрические  кабели, провода, шнуры, электроизоляционные  материалы и изделия

 

Кабели и провода служат для канализации (передачи и распределении) электрической энергии, а также для соединения различных элементов и электроустановок. Кабели разделяются на силовые и контрольные. Последние предназначены для создания цепей контроля, сигнализации, дистанционного управления и автоматики. Кроме того, выпускаются кабели специального назначения, например для горных разработок, судовые, для подвижного состава и др.

Кабель состоит из одной  или более изолированных токопроводящих жил, заключенных в герметичную (металлическую  или неметаллическую) оболочку, поверх которой в зависимости от условий  прокладки и эксплуатации могут  быть броня и защитные покровы.

Основными элементами кабелей  являются токопроводящие жилы, изоляция, оболочка, броня и наружные покровы. В зависимости от назначения и  условий эксплуатации кабелей отдельные  элементы в их конструкции могут  отсутствовать. Токопроводящие жилы изготавливаются  из алюминия и меди.

Для электрической изоляции жил кабеля применяют пропитанную  кабельную бумагу, резину, пластмассу (поливинилхлорид, полиэтилен и др.).

Кабельная бумага является основным изоляционным материалом, применяемым  в кабелях высокого напряжения. После  намотки на кабель ее пропитывают  электроизоляционным маслом.

Характерным свойством всех резин является их большая эластичность, т. е. способность сильно удлиняться при растяжении без остаточного  удлинения после снятия растягивающей  нагрузки. Следует также отметить высокую водостойкость и газонепроницаемость  резин и их хорошие электроизоляционные характеристики.

Полиэтилен — твердый  непрозрачный материал белого или светло-серого цвета, несколько жирный на ощупь. Изделия  из полиэтилена получают методами литья  под давлением, горячего прессования  и экструзии (при нанесении полиэтиленовой изоляции на провод, а также при  изготовлении изоляционных шлангов  и трубок).

Поливинилхлорид представляет собой порошок белого цвета, из которого получают горячим прессованием или горячим выдавливанием механически прочные изделия (платы, трубы и др.), стойкие к воздействию минеральных масел, многих растворителей, щелочей и кислот.

Оболочки кабелей могут  быть свинцовыми, алюминиевыми, резиновыми, пластмассовыми. Они защищают изоляцию токопроводящих жил от воздействия  света, влаги, химических веществ и  других факторов окружающей среды, а  также от механических повреждений.

Защитные покровы кабелей  обеспечивают их надежность и долговечность  при эксплуатации в различных  условиях прокладки. В зависимости  от этих условий кабели могут быть небронированными или бронированными стальными лентами, а также прямоугольными либо круглыми оцинкованными проволоками  с наружными защитными покровами  из волокнистых материалов, пластмасс  и др.

В марках кабелей применяются  следующие обозначения: оболочка —  С (свинцовая), А (алюминиевая), Н (негорючая  резина), В (поливинилхлоридная); защитное покрытие - Б (броня из лент), П (броня из плоских проволок); отсутствие наружного покрова — Г (голый), а также в них могут быть буквы, указывающие на наличие других элементов конструкций.

Поливинилхлоридный пластикат  — это гибкий рулонный материал, получаемый из порошка поливинилхлорида, смешанного с пластификаторами —  густыми маслообразными жидкостями. Этот материал широко применяется в  качестве основной изоляции монтажных  проводов, а также для изготовления защитных оболочек — шлангов кабелей. Поливинилхлоридный пластикат обычно бывает окрашен в черный, синий, желтый, красный и другие цвета. Из него изготавливают гибкие изоляционные трубки и липкую изоляционную ленту.

Провод представляет собой  одну неизолированную жилу или одну и более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий  прокладки и эксплуатации могут  иметься неметаллическая оболочка и металлические или неметаллические  защитные покровы.

Провода разделяются на изолированные и неизолированные, защищенные и незащищенные. Неизолированные (голые) провода, применяемые в основном для прокладки воздушных линий, могут быть алюминиевыми, сталеалюминевыми, медными, бронзовыми и стальными. Изолированные провода могут иметь только алюминиевые и медные токопроводящие жилы.

Для защиты от механических воздействий, света и влаги провода  покрывают оболочкой из резины, пластмассы или металлических лент с фальцованным швом. Провода, имеющие внешнюю защитную оболочку, называют защищенными, провода, не имеющие защитной оболочки, —  незащищенными.

Шнур состоит из двух или  более изолированных гибких или  особо гибких жил, скрученных или  уложенных параллельно, поверх которых  в зависимости от условий эксплуатации могут иметься неметаллическая  оболочка и защитные покровы. Шнуры  отличаются от проводов гибкостью многопроволочных жил.

В маркировке проводов и  шнуров первая буква А указывает материал токопроводящей жилы - алюминий (отсутствие буквы А означает, что токопроводящая жила из меди). Вторая буква П обозначает провод, а третья — материал изоляции (Р — резина, В — поливинилхлорид, П — полиэтилен). В марках проводов и шнуров могут быть и другие буквы, например: О - оплетка, Т — прокладка в трубах, П - плоский элемент с разделительным основанием, Ф - металлическая фальцованная оболочка, Г — гибкость и др.

Провода и кабели различают  по числу и сечениям жил, а также  номинальному напряжению. Число жил  может быть от одной до четырех (контрольные  кабели имеют от четырех до тридцати семи жил); а сечения от 0,75 до 600 мм². Провода изготавливают на напряжения 380, 660 и 3000 В переменного тока кабели — на все стандартные напряжения до 110 кВ.

 

1.2  Металл и трубы

 

Прокат черных металлов в  виде угловой, полосовой, листовой и  круглой стали рационально применяется  в мастерских электромонтажных организаций  для изготовления различных монтажных  изделий, деталей и конструкций, которые не выпускаются йодами, а  также для заземления элементов  электроустановок. Для производства электромонтажных работ чаще всего  используют угловую равнобокую сталь  малых и средних размеров (сечений), полосовую сталь, листовую сталь  и стальную проволоку. Реже применяют  швеллерную и круглую стали.

Стальные водогазопроводные обыкновенные трубы применяются для электропроводки только в тех случаях, когда по условиям окружающей среды недопустим другой вид проводки, например на химических предприятиях с взрывоопасной или химически активной средой, ряде металлургических производств и др. В сухих, влажных, жарких и пыльных помещениях преимущественно используются стальные тонкостенные электросварные и неметаллические трубы.

Гибкие металлорукава служат для защиты проводов на вводах и электрооборудование и в местах пересечений трубных проводок с другими коммуникациями. Рукава выпускают трех типов: из стальной оцинкованной ленты с хлопчатобумажным уплотнением марки РЗ-Ц-Х, из стальной оцинкованной ленты с асбестовым уплотнением марки РЗ-Ц-А и из алюминиевой ленты с хлопчатобумажным уплотнением и медной луженой оплеткой марки РЗ-АД-Х-Л. Для электропроводки вместо стальных труб часто используют полимерные грубы — винипластовые, полиэтиленовые, полипропиленовые.

Винипластовые трубы изготавливают  четырех видов: легкие (Л), сред нелегкие (Сл), средние (С) и тяжелые (Т). В зависимости  от толщины стенок полиэтиленовые трубы  подразделяют на легкие , среднелегкие, средние и тяжелые , они могут быть также низкой и высокой плотности (последние с меньшей толщиной стенок).

Полипропиленовые трубы  различают двух видов — легкие и средние. Метизы — это винты, шайбы, шурупы, болты, гайки. Винты могут быть с полукруглой и потайной головками. Шайбы выпускаются под болты всех стандартных диаметров. Кроме нормальных применяют также пружинные шайбы для усиления контактных соединений. В качестве шин при производстве электромонтажных работ применяются в основном прямоугольные алюминиевые полосы, а в специальных случаях, обоснованных в проекте, — медные. При переменном токе до 200 А и постоянном токе используется плоская, круглая или трубчатая сталь. Монтаж ошиновки аккумуляторных помещений выполняется круглыми медными шинами.

Алюминиевые прямоугольные  шины применяют для токопроводов, распределительных устройств, сборок и других электротехнических устройств. Припой — сплав из цветных металлов, служащий для пайки металлических изделий. Применяемые при производстве электромонтажных работ припои делятся на две группы: оловянно-свинцовые марки ПОС с температурой плавления до 400 °С и безоловянистые марок А, Б и ЦА-15. Различают также мягкие и твердые припои.

К мягким припоям относятся  также серебряные припои с содержанием  серебра до 3 % (ГОСТ 8190—85). К твердым  припоям относятся серебряные припои с содержанием серебра 10...70 % марок  ПСр-25, ПСр-45, ПСр-70, ПСр-71.

 

1.3 Монтажные и  электроустановочные изделия и детали

 

При производстве электромонтажных работ используют типовые детали и изделия, выпускаемые специализированными  предприятиями. Эти изделия и  детали применяются при подготовке трасс для прокладки проводов, кабелей и шин, при их прокладке, закреплении, соединении и присоединении  к приборам и аппаратам для  защиты от воздействия окружающей среды  и механических повреждений, для  установки аппаратов, приборов, светильников и т. д.

Монтажные изделия и детали изготовляются для всех видов  электрических установок и для  всех видов электромонтажных работ  и операций.

Выпускаемые заводами изделия  из перфорированной стали: полосы, ленты, швеллеры, рейки, монтажные профили с перфорацией - удобны для изготовления опорных и крепежных конструкций с минимальными трудовыми затратами на монтажно-заготовительных участках и при монтаже.

Из типовых профилей изготовляют  рамы и каркасы для сборки щитков и пусковых устройств, для подвески собранных в блоки светильников и для крепления труб, проводов и кабелей. Применение монтажного профиля  с закладной гайкой создает весьма удобный вид крепления труб, кабелей, аппаратов без подготовки отверстий  при изменении мест крепления. Из перфорированной полосы легко изготовить планки, скобы, траверсы. Полосы с пряжками облегчают закрепление труб или  кабелей привязкой. Эти пряжки имеют  вырезы для закрепления в перфорации полосы и прямоугольные отверстия  для полосок, крепящих кабели или  трубы.

 

Рис.1.3.1 Изделия из перфорированной  стали

а) полоса монтажная; б) профиль U - образный; в) профиль С - образный; г) угольник неравнобокий; д) профиль Z - образный: е) рейка; ж) пряжка к перфорированным полоскам.

 

Распорные дюбеля и дюбеля, забиваемые ручной или пиротехнической  оправкой и встреливаемые пистолетом, позволяют крепить детали с минимальной затратой времени. Помимо распорных металлических дюбелей с волокнистым заполнителем и с конической гайкой, используют капроновые дюбеля. Преимущество капроновых дюбелей устойчивость к динамическим нагрузкам и вибрации, высокая устойчивость против коррозии, возможность применения во влажных и химически активных средах.

Изделиями из полимерных материалов для крепления открыто прокладываемых проводов и небронированных кабелей  по основаниям являются полиэтиленовые эластичные скобы и полиэтиленовые закрепы с зубчатыми полосками, пряжками. Эластичность скобки позволяет  закладывать под неё провод или  кабель как до, так и после её установки на дюбеле.

 

Рис.1.3.3. Пластмассовые закрепы  и скобы, зубчатые полоски и их применение

а) закреп; б) зубчатая полоска; в) установка закрепа; г) бандажирование пучка проводов зубчатой полоской; д) крепление пучка проводов на закрепе зубчатой полоской; е) полиэтиленовая скоба и её применение.

 

Кабель закладывают под  отогнутую скобку, предварительно закреплённую дюбелем к основанию. Скобка при  этом защелкивает кабель и прижимает  его к основанию благодаря  своим пружинящим свойствам. Полиэтиленовый закреп к основанию закрепляют забиваемым оправкой дюбель-гвоздем, а на закрепе в свою очередь с помощью монтажных лент и полосок с пряжками бандажируют и закрепляют провода и небронированные кабели.