Испытания электрических контактных соединениий

СОДЕРЖАНИЕ:

Лабораторная работа 1 Определение технического состояния контактные соединения

    Семён Остафьев 1 лет назад Просмотров:

1 Лабораторная работа 1 Определение технического состояния контактные соединения Цель работы: определение технического состояния контактных электрических соединений, выполнение карты технического обслуживания. Оборудование: 1. Набор различных типов контактных электрических соединений. 2. Микроомметр. 3. Образцы проводов длиной 1 м. 4. Набор щупов. 5. Инструменты и материалы для технического обслуживания контактных соединений (отвертки, наждачная бумага, ветошь). Теоретическая часть Общие сведения Контактное соединение это конструктивное устройство, в котором осуществляется электрическое и механическое соединения двух или нескольких отдельных проводников, которые входят в электрическую цепь. В месте соприкосновения проводников образуется электрический контакт токопроводящее соединение, через которое ток протекает из одной части в другую. Контактные соединения в большом количестве входят во все электрические цепи и аппараты и являются их очень ответственными элементами. От состояния электрических контактов в наибольшей степени зависит безаварийная работа электрооборудования и электропроводки. По ГОСТ , в зависимости от области применения, контактные соединения подразделяются на 3 класса: 1 класс контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по допустимым длительным токовым нагрузкам (силовые электрические цепи, линии электропередачи и т.п.); 2 класс контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности, защите от перегрузки, а также контактные соединения в цепях заземляющих и защитных проводников из стали; 3 класс контактные соединения цепей с электротехническими устройствами, работа которых связана с выделением большого количества тепла (нагревательные элементы, резисторы и т.п.); В зависимости от климатического исполнения и категории размещения электротехнических устройств соединения подразделяются на группы А и Б. 1

2 По конструктивному исполнению контактные соединения подразделяются на: 1) Неразборные (сварные, паяные, спрессованные, клепаные, клеевые) соединения, которые невозможно разобрать без того, чтобы не разрушить хотя бы одну из деталей, которая образует данное соединение (рис. 1). 2) Разборные (болтовые, винтовые, клиновые) соединения, которые можно разобрать на отдельные элементы таким образом, чтобы соединяемые детали остались в целости. 3. Разъемные соединения, которые включают в себя вилку и розетку. В зависимости от материала соединяемых элементов разборные соединения, в свою очередь, подразделяются на: — не требующие применения средств стабилизации электрического сопротивления в месте контакта (рис. 2); — требующие применения средств стабилизации (рис. 3). Рисунок 1 Неразборные контактные соединения (ГОСТ ): а — сваркой или пайкой; б — со штыревым выводом сваркой; в — сваркой через переходную медно-алюминиевую пластину; г — соединение жил проводов (кабелей) через соединительную гильзу опрессовкой; д — соединение жилы провода (кабеля) с кабельным наконечником опрессовкой (сваркой, пайкой); е — соединение жил проводов в овальных соединителях. 1 — плоский вывод (шина); 2 — шина; 3 — штыревой вывод; 4 — медноалюминиевая пластина; 5 — провод (кабель); 6 — соединительная гильза; 7 — кабельный наконечник; 8 — овальный соединитель. Соединение плоских контактных поверхностей (шин прямоугольного сечения или наконечников с плоскими выводами электротехнических устройств), выполненных из меди и ее сплавов или из твердых алюминиевых сплавов, не требуют применения средств стабилизации и выполняются при 2

3 помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии. Допускается применение вороненых стальных болтов, гаек и шайб. Соединение алюминиевых шин между собой или с плоскими выводами электротехнических устройств, а также с другими проводниками, выполненными из меди и ее сплавов или из твердых алюминиевых сплавов, должно выполняться с применением средств стабилизации, одного из нижеперечисленных: 1. Крепежных изделий из цветных металлов с коэффициентом линейного расширения от до / С (латунь); 2. Тарельчатых пружин; 3. Металлических покрытий рабочих поверхностей алюминиевых проводников; 4. Переходных медно-алюминиевых пластин (медно-алюминиевых наконечников) или переходных пластин и наконечников из твердого алюминиевого сплава. Пластины из алюминиевого сплава и алюминиевые части медноалюминиевых пластин соединяются с алюминиевыми шипами сваркой. При применении средств стабилизации по пунктам 2,3,4 контактные соединения также выполняются при помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии. а б Рисунок 2 Разборные контактные соединения проводников с плоскими выводами без средств стабилизации электрического сопротивления (ГОСТ ): а — с контргайкой; б — с пружинной шайбой; 1 — плоский вывод (шина); 2 — шина (кабельный наконечник); 3, 4, 5 — шайба, болт и гайка стальные; 6 — пружинная шайба. 3

4 Рисунок 3 Разборные контактные соединения проводников с плоскими выводами со средствами стабилизации электрического сопротивления (ГОСТ ): а — крепежом из цветного металла с контргайкой; б — крепежом из цветного металла с пружинной шайбой; в — стальным крепежом с тарельчатой пружиной; г — стальным крепежом с защитными металлическими покрытиями рабочих поверхностей с контргайкой (пружинной шайбой); д — стальным крепежом через переходную медно-алюминиевую пластину с контргайкой (пружинной шайбой); е — стальным крепежом через переходную пластину из твердого алюминиевого сплава с контргайкой (пружинной шайбой). 1 — плоский вывод (шина); 2 — шина (кабельный наконечник); шайба, болт, гайка из цветного металла; 6 — пружинная шайба; 7 — стальная гайка; 8 — стальной болт; 9 — тарельчатая пружина; 10 — стальная шайба (шайба увеличенная); 11 — стальная шайба; 12 — плоский вывод (шина) с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; 13 — шина (кабельный наконечник) с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; 14 — медно-алюминиевая пластина; 15 — пластина из твердого алюминиевого сплава К штыревым выводам, выполненным из меди или латуни, присоединение проводников из меди или из твердых алюминиевых сплавов выполняется без средств стабилизации, а алюминиевых проводников — с применением средств стабилизации (рис. 4): при токах до 630 А — с использованием крепежных деталей из латуни, а при токах более 630 А — с использованием металлических покрытий или переходных пластин. 4

5 Рисунок 4 Разборные контактные соединения проводников со штыревыми выводами без средств и со средствами стабилизации электрического сопротивления (ГОСТ ): а — проводник из меди, твердого алюминиевого сплава или алюминия с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; б, в, г — алюминиевый проводник; д — алюминиевый проводник через переходную медно-алюминиевую пластину. 1-штыревой вывод из меди или латуни; 2 — гайка из меди или латуни; 3 — шина (кабельный наконечник) из меди, твердого алюминиевого сплава или алюминия с защитным металлическим покрытием рабочих поверхностей; 4 — стальная гайка; 5 — штыревой медный вывод; 6 — стальная шайба; 7 — алюминиевая шина (кабельный наконечник); 8 — штыревой латунный вывод; 9 — штыревой стальной вывод; 10 — тарельчатая пружина; 11 — медно-алюминиевая пластина. Отдельную группу составляют контактных соединений, применяемые в коммутационных электрических аппаратах. В них контактом также называют конструктивный элемент, с помощью которого в процессе работы аппарата осуществляется периодическое замыкание и размыкание электрической цепи. Контактная система электрического аппарата состоит в большинстве случаев из пары или нескольких пар подвижных и неподвижных элементов, при замыкании которых образуется электрическая цепь. Контактные соединения электрических аппаратов классифицируются по различным признакам: 1. По виду соединения: — взаимонеподвижные: а) разборные (болтовое соединение); б) неразборные (сварные, паяные, напыленные); — взаимоподвижные: 5

6 а) неразмыкающиеся предназначенные для осуществления передачи электрической энергии с неподвижных частей установки на подвижную или наоборот: щеточные скользящие (рис. 5,а); жидкометаллические (рис. 5,б); роликовые (рис. 5,в); б) размыкающиеся расходящиеся в процессе работы: мостиковые контакты (рис. 6,а), розеточные (рис. 6,б), щеточные (рис.6,в), пальцевые или ножевые (рис.6,г), с плоскими пружинами (рис.6,д). Рисунок 5 Неразмыкающиеся взаимоподвижные контакты: а щеточные скользящие; б жидкометаллические; в роликовые. Рисунок 6 Размыкающиеся контакты: а мостиковые; б розеточные; в щеточные; г пальцевые; д с плоскими пружинами. 2. По возможному перемещению контактирующих деталей: а) Разборный контакт (контактное соединение) — это конструктивный узел, предназначенный только для проведения электрического тока, но не 6

7 предназначенный для коммутации (болтовое соединение шин, присоединение проводника к зажиму). б) Коммутирующие контакты — это конструктивный узел, предназначенный для коммутации электрической сети (выключатель, контактор, рубильник). в) Скользящие контакты — разновидность коммутирующего контакта, у которого одна деталь скользит относительно другой, но электрический контакт при этом не нарушается (контакты реостата, щеточный контакт, шарнирный контакт, проскальзывающий контакт). 3. По форме контактирования: а) Поверхностный контакт — условное контактирование по поверхности. б) Линейный контакт — условное контактирование происходит по линии (ролик-плоскость). в) Точечный контакт (контакт в одной физической площадке: сферасфера, конус-плоскость и т.п.). В поверхностных контактах электрический контакт осуществляется по плоскости ABCD (рис. 7, а), в линейных по линии АВ (рис. 7,б), в точечных в точке А (рис. 7, в). Рисунок 7 Формы контактных поверхностей. При изготовлении всех видов контактных соединений используются различные материалы. При этом к ним предъявляется ряд требований: 1. Высокая электропроводность и теплопроводность. 2. Стойкость против коррозии. 3. Стойкость против образования пленок с высоким ρ. 4. Малая твердость материала, для уменьшения силы нажатия. 5. Высокая твердость для уменьшения механического износа при частых включениях и отключениях. 6. Малая эрозия. 7. Высокая дугостойкость (температура плавления). 8. Высокое значение тока и напряжения, необходимые для дугообразования. 9. Простота обработки и низкая стоимость. В природе нет материалов, полностью удовлетворяющих этим требованиям. Поэтому выбор материала производится в зависимости от вида контактного соединения и условий его эксплуатации. Медь удовлетворяет всем пунктам, кроме 2-го и 5-го. Контакты из меди и ее сплавов (латунь, бронза) получили широкое распространение для изготовления как подвижных, так и неподвижных контактных соединений. При 7

8 длительной непрерывной работе во избежание окисления медные контакты покрывают слоем олова или выполняют с серебряными накладками. Серебро, удовлетворяет всем требованиям за исключением дугостойкости. Платина, золото, молибден. Используются на малые токи при малых напряжениях, т.к. не образуют окисных пленок. Вольфрам и его сплавы (с молибденом и платиной) используются на малые и большие токи в качестве дугостойкости контактов. Металлокерамика — механическая смесь двух практически не сплавляющихся, металлов получаемая методом спекания их порошков или пропиткой одного расплавом другого. Один из материалов имеет большую проводимость, другой обладает механической прочностью, дугостойкостью, тугоплавкостью (серебро, вольфрам, Ag-Ni, Ag-Графит,Ag-окись кадмия, Agмолибден). Металлокерамика применяется в качестве дугогасительных контактов, в качестве основных контактов на токи до 600 А. Алюминий для коммутирующих контактов не используется, применяется только в разборных соединениях, при армировании его медью или серебром. Применяются также его сплавы. Для защиты от коррозии алюминиевые контакты иногда оцинковывают. Показатели технического состояния контактных соединений Простое наложение контактных поврехностей соединяемых проводников не обеспечивает хорошего контакта, так как действительное соприкосновение происходит не по всей поверхности, а только в немногих точках. Причина этого — неровность поверхности контактирующих элементов и даже при очень тщательной шлифовке на поверхностях остаются микроскопические возвышения и впадины (рис. 8). Действительная площадь спорикосновения во много раз меньше общей контактной поверхности. Рисунок 8 Соприкасающиеся контактные поверхности. Из-за малой площади соприкосновения контакт представляет довольно значительное сопротивление для прохождения тока. Полное сопротивление контактного соединения включает в себя сопротивления собственного материала контактных элементов и сопротивления в месте их 8

9 соприкосновения.сопротивление в месте перехода тока из одной контактной поверхности в другую называется переходным контактным сопротивлением. Сопротивление контакта всегда больше, чем сплошного проводника таких же размеров и формы. Переходное сопротивление зависит от материала контактов, силы прижатия их друг к другу, площади контактной поверхности, ее состояния и температуры. Переходное контактное сопротивление это резкое увеличение активного сопротивления в месте перехода тока из одной детали в другую. Его величина определяется по формуле, которая выведена опытным путем в результате многочисленных исследований: где коэффициент, который зависит от свойств материала контактов, а также от способа обработки и чистоты контактной поверхности (ε зависит от физических свойств материалов контактов, удельного электрического сопротивления, механической прочности, способности материалов контактов к окислению, теплопроводности); F сила контактного нажатия, Н; n коэффициент, зависящий от числа точек соприкосновения контактных поверхностей (0,5 — для точечного контакта; 0,7 — для линейного контакта; 1 — для поверхностного контакта). Из уравнения также следует, что сопротивление контакта не зависит от размера контактных поверхностей и для контакта определяется прежде всего силой давления (контактного нажатия). Контактное нажатие усилие, с которым одна контактная поверхность воздействует на другую. Число соприкосновений в контакте быстро растет при нажатии. Даже при небольших давлениях в контакте происходит пластическая деформация, вершины выступов сминаются и с увеличением давления все новые точки приходят в соприкосновение. Если два проводника соприкасаются в контакте, то число площадок и суммарная площадь соприкосновения будут зависеть от величины силы нажатия и от прочности материала контакта (его временного сопротивления на смятие). С увеличением контактного нажатия переходное сопротивление уменьшается вследствие увеличения площади соприкосновения за счет смятия выступов (рис. 9). Причем, после снятия контактного нажатия за счет остаточной деформации выступов на поверхности контактов, переходное сопротивление становится меньше, чем при увеличении контактного нажатия. 9

10 Рисунок 9 Зависимость переходного сопротивления от силы контактного нажатия. Однако давление в контакте целесообразно увеличивать только до некоторой определенной величины, потому что при малых значениях давления переходное сопротивление уменьшается быстро, а при больших почти не изменяется. Дальнейшее увеличение давления приведет к повреждению или разрушению контактных поверхностей. Свойства контактного соединения могут с течением времени меняться. Только новый, тщательно обработанный и зачищенный контакт при достаточном давлении имеет наименьшее возможное переходное контактное сопротивление. В процессе эксплуатации под действием разнообразных факторов внешнего и внутреннего характера переходное сопротивление контакта увеличивается. Контактное соединение может настолько ухудшиться, что иногда становится источником аварии. Каждый контактный материал характеризуется некоторым предельным значением нажатия, свыше которого переходное сопротивление практически не снижается. Очень резкую зависимость переходного сопротивления от нажатия имеют угольные контакты. Это свойство угольного контакта широко используют в угольных регуляторах напряжения, осуществляющих регулирование тока возбуждения электрических машин. В очень большей степени переходное контактное сопротивление зависит от температуры. При протекании тока контакт нагревается и повышение температуры вызывает увеличение переходного сопротивления. Однако увеличение переходного сопротивления контакта идет медленнее, чем увеличение удельного сопротивления материала контакта, так как при нагреве снижается твердость материала и его временное сопротивление смятию, что, как известно, уменьшает переходное сопротивление. 10

11 Рисунок 10 Зависимости переходного сопротивления от температуры. Нагрев контакта приобретает особенно важное значение и в связи с его влиянием на процесс окисления контактных поверхностей. Окисные пленки большинства металлов не проводят электрический ток и резко повышают переходное сопротивление. При этом окисление поверхности контакта идет тем интенсивнее, чем выше температура контакта (рис. 10). На участке а b переходное сопротивление растет вследствие все более интенсивного возникновения окисной пленки. На участке b с сопротивление падает вследствие нарушения прочности материала и его размягчения, что приводит к увеличению площади соприкосновения. На участке c d сопротивление вновь начинает расти вследствие резкого увеличения удельного сопротивления материала. Этот рост будет продолжаться до полного расплавления материала. Медь окисляется на воздухе при обычных температурах жилых помещений (около 20 о С). Образующаяся при этом окисная пленка не обладает большой прочностью и легко разрушается при сжатии. Особенно интенсивное окисление меди начинается при температурах выше 70 о С. Алюминиевые контакты на воздухе окисляются более интенсивно, чем медь. Они быстро порываются пленкой окиси алюминия, которая является очень устойчивой и тугоплавкой и обладает такая пленка довольно высоким сопротивлением порядка Ом см. Значительные повышения температуры контактов могут иметь место при прохождении через них тока короткого замыкания. Предельно допустимая температура при токах короткого замыкания для контактов из меди составляет С, а для алюминиевых С. В случаях превышения предельной допустимой температуры механическая прочность материала контактов резко уменьшается. Нагревание контактов проходящим током может привести к расплавлению и привариванию контактов друг к другу. Технические требования к контактным соединениям Ко всем контактным соединениям предъявляют определенные технические требования, в том числе и конструкции, электрическим параметром, устойчивости и механическим фактором (ГОСТ ). Требования к конструкции контактных соединений. 11

12 При соединении (ответвлении) шин шириной до 50 мм используется один болт (диаметром 10 мм-при ширине шин мм; 12 мм-при ширине 40 мм и 16 мм-при ширине 50 мм), два болта (диаметром 10 мм-при ширине шин 60 мм; 12 мм-при ширине 80 мм и 16 мм-при ширине мм). Контактные участки шин шириной 60 мм и более, имеющие два отверстия в поперечном ряду, рекомендуется выполнять с продольными разрезами шириной не более 5 мм. К каждому болту плоского вывода или к штыревым выводам рекомендуется присоединять не более двух проводников. Длина болтов должна быть такой, чтобы после затяжки оставалось не менее двух ниток свободной резьбы. Под головки болтов и гайки при соединении медных шин подкладываются чистые стальные нормальные шайбы согласно ГОСТ При соединении алюминиевых шин под головки болтов и гайки подкладываются специальные увеличенные шайбы согласно ГОСТ При соединении медных шин с алюминиевыми увеличенные шайбы подкладываются только со стороны алюминиевой шины. При отсутствии специальных увеличенных шайб допускается установка двух нормальных шайб вместо одной увеличенной. Разборные контактные соединения должны быть предохранены от самоотвинчивания контргайками, пружинными шайбами или тарельчатыми пружинами. Пружинные шайбы не рекомендуется применять при соединении алюминиевых шин. Затяжку болтов рекомендуется производить индикаторными ключами с крутящим моментом по ГОСТ Рабочие поверхности контакт-деталей разборных контактных соединений и неразборных контактных соединений с линейной арматурой непосредственно перед сборкой должны быть подготовлены: — медные без покрытия и алюмомедные — зачищены. При зачистке алюмомедных проводов не должна быть повреждена медная оболочка; — алюминиевые и из алюминиевых сплавов — зачищены и смазаны нейтральной смазкой (вазелин КВЗ, ЦИАТИМ-221 и др.). Рекомендуемое время между зачисткой и смазкой не более 1 ч; — рабочие поверхности, имеющие защитные металлические покрытия, — промыты органическим растворителем. Рабочие поверхности медных контакт-деталей, соединяемых способом опрессовки, должны быть зачищены. Рабочие поверхности алюминиевых контакт-деталей должны быть зачищены и смазаны кварцевазелиновой пастой или другими смазками, пастами и компаундами с аналогичными свойствами. Поверхности контакт-деталей, соединяемых сваркой или пайкой, должны быть предварительно зачищены, обезжирены или протравлены. Расположение и размер отверстий под болты в контакт-деталях разборных контактных соединений рекомендуется принимать в соответствии с 12

13 ГОСТ По согласованию с потребителем допускается выполнение овальных отверстий. Требования к электрическим параметрам. В контактных соединениях сравнивается электрическое сопротивление всей длинны участка соединяемых проводов с электрическим сопротивлением участка такого же размера соединяемого проводника. При этом отношение этих сопротивлений не должно превышать: -1 для класса 1, -2 для класса 2, -6для класса 3. Если соединяемые проводники имеют разное электрическое сопротивление, для расчета принимают большее. Электрические сопротивления контактов соединений со штыревыми выводами 1 класса зависят от диаметра штыря (от 3 до 56 мм.) и может изменяться от восьмидесяти до четырех мком по ГОСТ Для 2 и 3 классов электрические сопротивления (при необходимости) указывается в стандартах или в технических условиях. Во всех случаях (кроме сварки и спайки) электрическое сопротивление не должно превышать начального значение более чем в 1.5 раза, а при выполнении соединений пайкой и сваркой должно быть неизменным. Надежность электрического соединения зависит от его температуры. При прохождении номинального тока температура контактных соединений первого и второго классов, относительно температуры окружающего воздуха в электроустановках до 1000В, по ГОСТ не должна превышать: 95 С для соединяемых проводников из меди, алюмомеди, алюминия и его сплавов без защитных покрытий рабочих поверхностей; 110 С для проводников из меди, алюмомеди, алюминия и его сплавов защитными покрытиями неблагородными металлами; 135 С для проводников из меди и ее сплавов без изоляции или с изоляцией классов B,F и Н с защитным покрытым серебром. Температура контактных соединений 3 класса зависит от применяемых материалов, покрытий, класса изоляции присоединяемых проводников и условий эксплуатаций. Требования устойчивости к механическим факторам. Контактные соединения должны выдерживать воздействие механических факторов внешней среды и статических осевых нагрузок на расстояние, вызывающее напряжения не менее 90% временного сопротивления разрывов целого проводника для контактных соединений проводов линий электропередач работающих на растяжении; и 30% для неразборных контактных соединений не работающих на растяжении, а также для соединений проводников с гнездовыми выводами. Болты рекомендуется затягивать моментными индикаторными ключами, которые. винтов — тарированными отвертками. Крутящие моменты подбирают в зависимости от диаметра болтов и винтов. Для проводников сечением до 1,5 13

14 мм 2 не допускается применять винтовой зажим, конец винта которого проворачивается по жиле. Все разборные контактные соединения проводников с выводами, а также разборные контактные соединения подверженные вибрации, должны быть предохранены контргайками, шайбами, тарельчатыми пружинами. Требования к надежности контактных соединений устанавливается ГОСТами или техническими условиями на конкретные виды электротехнических устройств. Требования безопасности соединений должны соответствовать ГОСТам и обеспечивать условия, эксплуатации, установленные Правилами технической эксплуатации установок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. Контактные соединения в соответствии с климатическим исполнением и категорией размещения электротехнических устройств, определяемыми по ГОСТ и ГОСТ , должны выдерживать воздействие климатических факторов внешней среды, указанных в ГОСТ , ГОСТ , ГОСТ , ГОСТ , ГОСТ или в стандартах и технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств. Контактные соединения пластин из твердого алюминиевого сплава и алюминиевой части медно-алюминиевых пластин с алюминиевыми проводниками (выводами) должны выполняться сваркой или пайкой, а соединения наконечников из твердого алюминиевого сплава и алюминиевой части медно-алюминиевых наконечников с алюминиевыми жилами проводов и кабелей должны выполняться сваркой или опрессовкой. При контактных соединениях меди с алюминием, образующих в присутствии влаги электролитическую пару, во избежание электролитической коррозии, разрушающей контактное соединение, применяют медно-алюминиевые переходные детали. Например, для присоединения алюминиевой шины к аппаратному зажиму, изготовленному из сплава меди, к шине приваривают наконечник из меди либо конец алюминиевой шины армируют способом холодной сварки медными накладками толщиной ,5 мм. Для защиты соединения от коррозии используются специальные защитные смазки: Contactol-HPG Универсальная тугоплавкая смесь, содержащая щелочь для растворения окисной пленки алюминия; АМС-1 Нейтральная смесь для защиты поверхности контактов; ЦИАТИМ-221 Карбонально-никелевая смесь с органическим связующим для защиты контактов от атмосферной коррозии. Техническое обслуживание контактных соединений Согласно ТКП техническое обслуживание и ремонт контатных соединений, как правило, производятся при техническом обслуживании и ремонте оборудования, составной часть которого они являются. 14

15 Контроль технического состояния контактных соединений сводиться к следующим пунктам: 1. Тепловизионный контроль. Оценка теплового состояния электрооборудования и токоведущих частей в зависимости от условий их работы и конструкции может осуществляться: по нормированным температурам нагрева (превышениям температуры), избыточной температуре, коэффициенту дефектности, динамике изменения температуры во времени, с изменением нагрузки, путем сравнения измеренных значений температуры в пределах фазы, между фазами, с заведомо исправными участками и т.п. Измерения не следует проводить в условиях дождя, снега, скорости ветра более 4 м/с. Измеренные значения температур или перегрева следует корректировать с учетом нагрузки, излучательной способности объекта, атмосферных условий. Предельные значения температуры нагрева и ее превышения приведены в ТКП Для контактов и болтовых контактных соединений нормативными значениямиследует пользоваться при токах нагрузки (0,6 1,0) Iном после соответствующего пересчета. Для контактов и болтовых контактных соединений при токах нагрузки (0,3 0,6) Iном оценка их состояния проводится по избыточной температуре. В качестве норматива используется значение температуры, пересчитанное на 0,5 Iном. При оценке состояния контактов и болтовых контактных соединений по избыточной температуре и токе нагрузки 0,5Iном различают следующие области по степени неисправности: а) Избыточная температура 5 10 С. Начальная степень неисправности, которую следует держать под контролем и принимать меры по ее устранению во время проведения ремонта, запланированного по графику. б) Избыточная температура С. Развившийся дефект. Принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы. в) Избыточная температура более 30 С. Аварийный дефект. Требует немедленного устранения. Оценку состояния сварных и выполненных обжатием контактных соединений рекомендуется производить по избыточной температуре или коэффициенту дефектности. В соответствии с ТКП измерения рекомендуется производить тепловизорами с разрешающей способностью не хуже 0,1 С при 30 С предпочтительно со спектральным диапазоном 8 12 μм. Допускается применение тепловизоров со спектральным диапазоном 3 6 μм. 2. Контроль опрессованных контактных соединений Контролируются геометрические размеры и состояние контактных соединений проводов и грозозащитных тросов (тросов) ВЛ и шин распределительных устройств. Геометрические размеры (длина и диаметр спрессованной части корпуса 15

16 зажима) не должны отличаться от требуемых технологическими указаниями по монтажу контактных соединений. Стальной сердечник опрессованного соединительного зажима не должен быть смещен относительно симметрического положения более чем на 15 % длины прессуемой части провода. На поверхности зажима не должно быть трещин, коррозии, механических повреждений. 3. Контроль контактных соединений, выполненных с применением овальных соединительных зажимов. Проверяются геометрические размеры и состояние контактных соединений проводов и грозозащитных тросов. Геометрические размеры соединительных зажимов после монтажа не должны отличаться от предусмотренных технологическими указаниями по монтажу зажимов. На поверхности зажима не должно быть трещин, коррозии (на стальных соединительных зажимах), механических повреждений. 4. Контроль болтовых контактных соединений. Проверяется затяжка болтов контактных соединений, выполненных с применением соединительных плашечных, петлевых переходных, соединительных переходных, ответвительных, аппаратных зажимов. Проверка производится в соответствии с инструкцией по их монтажу. Проверка затяжки болтов контактных соединений сборных и соединительных шин проводится выборочно со вскрытием 2 3 % соединений. Измеряется переходное сопротивление всех болтовых контактных соединений. Для распределительных устройств падение напряжения или сопротивления на участке шины (0,7 0,8 м) в месте контактного соединения не должно превышать падения напряжения или сопротивления участка шины той же длины и того же сечения более чем в 1,2 раза. Периодичность контроля не реже одного раза в 6 лет. 5. Контроль сварных контактных соединений. При контроле контактных соединений, выполненных с применением термитных патронов, в сварном соединении не должно быть: пережогов наружного повива провода или нарушения сварки при перегибе сваренных концов провода; усадочных раковин в месте сварки глубиной более 1/3 диаметра провода из алюминия, спла- вов или меди глубиной более 6 мм сталеалюминиевого провода сечением мм 2. При контроле контактных соединений жестких сборных и соединительных шин РУ, выполненных сваркой проверяется состояние сварки. В сварном соединении не должно быть трещин, прожогов, кратеров, непроваров сварного шва более 10 % его длины при глубине более 15 % толщины свариваемого металла; суммарное значение непроваров, подрезов, газовых пор и вольфрамовых включений в швах свариваемых алюминиевых шин должно быть не более 15 % толщины свариваемого металла в каждом рассматриваемом сечении. 16

17 В соответствии с ГОСТ «Соединения контактные электрические приемка и методы испытаний» контактные соединения следует подвергають ряду проверок при квалификационных, приемо-сдаточных, периодических и типовых испытаниях электротехнических устройств, при приемо-сдаточных испытаниях соединений воздушных линий электропередачи, кабелей и т.д. Виды проверок и объем выборки должны быть установлены в программах и методиках испытаний, стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств. При отсутствии таких указаний виды проверок и объем выборки должны приниматься в соответствии с ГОСТ При периодических испытаниях должны выполняться проверки соответствия требованиям к конструкции, определение начального электрического сопротивления и испытание на нагревание номинальным (длительно-допустимым) током. Периодические испытания проводят один раз в два года, если иное не установлено в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств. Определение электрического сопротивления. Электрическое сопротивление соединения измеряют на участке между точками, указанными на рисунке 11. а б 17

18 в г д е Рисунок 11 — Размеры участков для измерения электрического сопротивления различных контактных соединений (ГОСТ ): а болтовое и сварное соединения шин; б соединение однопроволочных жил опрессовкой и сваркой; в соединение и ответвление многопроволочных жил опрессовкой и сваркой; г оконцевание многопроволочной жилы; д присоединения к плоскому выводу шины, многопроволочной и однопроволочной жилы; е — присоединения к штыревому выводу шины, к гнездовому выводу многопроволочной и однопроволочной жилы. В соответствии с ГОСТ полученное значение электрического сопротивления контактного соединения сравнивают с контрольным значением 18

19 сопротивления проводника. Его измеряют на участке, равном условной длине контактного соединения l. В случаях, обусловленных конструктивным исполнением изделий, допускается сопротивление не измерять. По согласованию с потребителем сопротивление проводника допускается определять расчетным путем. При присоединении к штыревому выводу (рис. 11, е) сопротивление проводника не измеряют; сопротивление соединения в этом случае должно соответствовать значениям, установленным в ГОСТ Для соединений, не указанных на рисунке 11, точки измерения устанавливают на расстоянии 2-10 мм от контактного стыка по ходу тока. Сопротивление соединений пакета шин измеряют отдельно для каждой пары элементов соединения. Измерение ведут с помощью щупов с острыми иглами, разрушающими окисную пленку. На многопроволочных жилах проводов и кабелей в местах приложения измерительных (потенциальных) щупов должно быть обеспечено равномерное распределение тока и одинаковый потенциал по всем проволокам. Для этого рекомендуется пропайка или сплавление проводов, опрессовка гильз или наложение бандажа из двух-трех витков медной луженой проволоки диаметром 0,4-1,5 мм. Измерение сопротивления соединений многопроволочных жил сечением до 6 мм 2 и однопроволочных жил сечением до 16 мм 2 допускается выполнять с проколом изоляции без обеспечения мер по выравниванию распределения тока и потенциала. В соответствии с ГОСТ сопротивление соединений следует измерять методом вольтметра-амперметра на постоянном токе, микроомметром или двойным мостом. Сопротивление соединений с многопроволочными жилами следует измерять методом вольтметраамперметра. Допускается измерение микроомметром, при этом для присоединения токовых наконечников щупов следует обеспечивать те же условия, что и для потенциальных. При определении сопротивления методом вольтметра-амперметра измерительный ток рекомендуется принимать не более 0,3 номинального тока проводника. Сопротивление измеряют при температуре окружающей среды. Соединения считают выдержавшими испытания, если среднее значение сопротивления выборки соответствует требованиям ГОСТ Допустимые значения сопротивления контактов электрических аппаратов устанавливаются заводом-изготовителем В случаях, если значения сопротивления контактов не приведены в инструкциях завода-изготовителя, они принимаются из ТНПА (ТКП ). Испытание на нагревание номинальным током. Испытанию подвергают соединения, прошедшие проверку электрического сопротивления. Нагревание проводят постоянным или переменным током. При отсутствии в стандартах и технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств значений номинального тока следует 19

20 проводить испытания на испытательном токе, значение которого приведено в п Методы испытаний — по ГОСТ Соединения считают выдержавшими испытания, если их температура с учетом верхнего рабочего значения температуры окружающего воздуха по ГОСТ (измеренное превышение температуры над температурой воздуха при испытаниях плюс верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха) не выше значений, установленных в ГОСТ Методические указания к выполнению лабораторной работы Подготовительная часть. 1.Изучить ТНПА по контактным электрическим соединениям (ГОСТ , ГОСТ , ТКП и др.). 2. Изучить инструкцию к микроомметру MMR-60. Задание По заданию преподавателя изготовить различные виды контактных соединений. 2. С помощью микроомметра MMR-620: — измерить переходное сопротивление изготовленных контактных соединений; — измерить или принять из ТНПА допустимое значение переходного сопротивления изготовленных контактных соединений. Результаты измерений занести в таблицу 1. Таблица 1 Измерение переходного сопротивления контактных соединений. п/п Материал и вид контактного соединения Измеренное значение, мком Допустимое значение, мком 3. Сделать заключение о техническом состоянии контактных соединений. Задание По заданию преподавателя составить технологическую карту обслуживания контактной системы электрического аппарата (примерная форма технологической карты приведена в Приложении). 2. Провести техническое обслуживание контактной системы электрического аппарата в соответствии с составленной технологической картой. 20

Каждый электрик должен знать:  Последовательное соединение активного и индуктивного сопротивлений

21 3. Сделать заключение о техническом состоянии контактной системы электрического аппарата, описать примененные или рекомендуемые способы устранения выявленных неисправностей. Содержание отчета. 1. Название, тема и цель работы. 2. Конспект теоретического материала. 3. По заданию 1: таблица 1, заключение о техническом состоянии контактных соединений. 4. По заданию 2: технологическая карта обслуживания контактной системы электрического аппарата заключение о техническом состоянии контактной системы электрического аппарата, описание примененных или рекомендуемых способов устранения выявленных неисправностей. 21

Территория электротехнической информации WEBSOR

Ремонт контактных частей РУ

Подстанция > Ремонт электрооборудования

Ремонт контактных частей РУ

В процессе эксплуатации контактные соединения шин подвергаются температурным воздействиям от нагрева токопроводов, вибрациям и влиянию окружающей среды, в которой могут содержаться влага, газы, пары щелочей и кислот.
Все эти факторы приводят к ухудшению контактного соединения, местным нагревам за счет увеличения переходного сопротивления, что, в свою очередь, может привести к подгоранию и оплавлению мест соединений токопроводов.
Поэтому при осмотре и проверке шинопроводов тщательно проверяют контактные соединения, крепления опорных и проходных изоляторов.
Шины прямоугольного сечения соединяют внахлестку (рис. 1, а) двумя болтами при ширине шин до 60 мм и четырьмя болтами — при ширине шин 80 мм и более. Длина участка болтового соединения должна составлять не менее двойной ширины соединяемых шин.

Рис. 1. Соединение шин болтами: а — внахлестку, б — встык с применением накладок, в — с медными выводами аппарата при помощи тарельчатой пружины; 1 — контактный вывод, 2 — медная пластина, 3 — специальная шайба, 4- тарельчатая пружина, 5 — накладки, 6 — шина

Все страницы раздела на websor

Ремонт контактных соединений сводится к очистке поверхностей бензином, ацетоном или уайт-спиритом от смазки и грязи, удалению ржавчины со стальных и оксидной пленки с алюминиевых шин. Болты затягиваются до отказа, но так, чтобы под ними не сминался материал шин и не повреждалась резьба болтов. Сильно затянутое болтами соединение алюминиевых контактов с течением времени ослабевает, так как алюминий под воздействием большого давления вытесняется из зоны высокого давления и дает невосстанавливаемую усадку.
При ремонте шинопроводов проверяют и состояние опорных или проходных изоляторов, на головках которых крепятся шины. Если на поверхностях фарфоровых изоляторов имеются небольшие сколы или трещины, то их ремонтируют, покрывая двумя слоями бакелитового лака. В случае нарушения большой площади и армировки фланцевых изоляторов их заменяют новыми.
Контактное соединение считается удовлетворительным, если щуп размером 0,05X10 мм входит в межконтактное пространство (между шинами) не более чем на 5 мм.

Лужение контактной поверхности производится только в случае соединения стальных шин друг с другом или присоединения стальных шин к аппаратам, установленным в сырых помещениях, в помещениях с агрессивной средой или на открытом воздухе. При лужении конец шины, предварительно смазанный раствором хлористого цинка (паяльной кислотой), погружают в ванночку с расплавленным припоем, а затем промывают в воде и протирают сухой тряпкой.
Сварные контактные соединения шин повреждаются сравнительно редко, главным образом вследствие динамических усилий, вызванных взаимодействием шин при прохождении токов короткого замыкания.
Поврежденное сварное соединение ремонтируют путем удаления старого сварочного шва и повторной сварки или же приварки нового куска шины, накладываемого на поврежденный участок.
Способ сварки шин выбирают в зависимости от материала и размера шин, наличия сварочного оборудования, возможности применения того или иного способа сварки и других условий.
Сварку прямоугольных шин производят постоянным или переменным током.
Перед сваркой постоянным током шины подогревают, торцы и свариваемые поверхности зачищают и покрывают слоем флюса. Сварку производят угольными или графитовыми электродами с применением присадочных прутков, в качестве которых используются узкие (6-8 мм) полоски обрезков материала свариваемых шин. При сварке медных шин присадочный пруток держат перед электродом, а при сварке алюминиевых шин — за электродом, исходя из направления движения электрода. Отрицательный полюс источника питания присоединяют к электроду, положительный — к свариваемой шине.
При сварке постоянным током шины толщиной до 7 мм сваривают встык с прямым срезом и с зазором между свариваемыми шинами, равным 1-2 мм, а при толщине 8 мм и выше — со срезом торца под углом 45° и с зазором между шинами 3-4 мм. Свариваемые шины подогреваются: алюминиевые — до 300-350° С, медные — до 600-700° С.
Подогрев шины контролируется термометром или термопарой. При отсутствии приборов температуру подогрева шин можно считать достаточной для сварки, если металл медной шины имеет цвет светло-красного каления, а на алюминиевой шине при прочерчивании ее стальным прутком остается блестящий след.
Сварку рекомендуется производить с помощью приспособления, фиксирующего на время сварки взаимное расположение свариваемых шин.
Рекомендуемые размеры сварочных швов: ширина 15-25 мм, высота над шиной (усиление шва) -3-5 мм.
После сварки шов очищают стальной щеткой от флюса и шлака, а затем промывают горячей водой и просушивают. Приливы, приставшие к поверхности шин капли металла и излишки усиления шва снимают зубилом или опиловкой драчевым напильником.
Технология и режим сварки шин переменным током практически мало чем отличается от описанной выше сварки постоянным током. Отличительная особенность сварки переменным током алюминиевых шин состоит в том, что их сваривают встык без зазора, а медные шины — с зазором 8-10 мм или со срезом торца шины под углом 45°.
Сварку производят угольно-графитовыми электродами диаметром 16-20 мм.
Основным методом контроля сварных соединений является внешний осмотр, который производится после удаления со шва шлака, брызг металла и остатков флюса. Поверхность сварных швов должна быть равномерно чешуйчатой без наплывов и раковин с плавным переходом к основному металлу.
Швы не должны иметь трещин, прожогов, непроваров, незаплавленных кратеров и подрезов. Допускается наличие непроваров длиной не более 10% длины шва и подрезы глубиной до 10% толщины шины, но не более 3 мм.
Сварные контактные соединения компенсаторов шин не должны иметь подрезов и непроваров на лентах основного пакета.
Если к швам предъявляются повышенные требования в отношении механических свойств или качество выполненных швов вызывает сомнения, то дополнительно сваривают образцы-свидетели на тех же режимах и в тех же условиях, при которых проводилась сварка шин, и испытывают эти образцы.
Начальное сопротивление контактных соединений должно быть не больше сопротивления участка соединяемой шины, длина которого равна длине контактного соединения, т. е. ширина шва плюс по 5 мм с обеих сторон от шва.
Соединения шин должны иметь соответствующую защиту, исключающую возможность коррозии.
Луженые контактные поверхности зажимов при ремонте не зачищают, а промывают чистым бензином и покрывают тонким слоем вазелина.
Качество болтовых контактных соединений контролируют внешним осмотром и выборочной проверкой затяжки болтов, а в особых случаях два-три соединения разбирают для проверки качества подготовки поверхностей к сборке.
Падение напряжения на контактных соединениях шин со штыревыми выводами аппаратов не должно превышать 7 мВ, а начальное сопротивление их зависит от диаметра вывода. Так, например, для вывода с резьбой М10 сопротивление должно быть 14 мкОм; M16 — 12 мкОм, М20 -8 мкОм, М30 -6 мкОм.
Для создания герметичности контактного соединения круглых шин рекомендуется зазоры и места выхода шин из зажима покрыть слоем густой пасты толщиной 2 мм, состоящей из свинцового сурика, разведенного на натуральной олифе.
Компенсаторы ремонтируют одновременно с шинами или аппаратами. При ремонте компенсатора его разбирают и тщательно очищают контактные поверхности. Поврежденные пластины удаляют, а на их место ставят новые, изготовленные из ленты толщиной 0,3-0,5 мм. Ширина пластин должна быть равна ширине компенсируемых шин.
Пластины компенсаторов и шины, на которых они установлены, должны быть из одного и того же материала.
В качестве пластин применяют ленту из твердокатаной меди или алюминия.
В процессе ремонта шин при установке нового компенсатора количество пластин можно выбрать согласно таблицы.

Соединения контактные электрические. Приемка и методы испытаний

ГОСТ 17441-84
Группа Е79

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДAPT СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ КОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Приемка и методы испытаний

Electrical contact connections.
Acceptance and methods of tests*

_______________
* Наименование. Измененная редакция, Изм. N 1.

Срок действия с 01.01.86
до 01.01.91*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 11-12, 1994 год). — Примечание.

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 ноября 1984 г. N 4050
ВЗАМЕН ГОСТ 17441-78
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 1987 г.
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 25.05.90 N 1310, введенное в действие с 01.01.91 и опубликованное в ИУС N 8 1990 год.
Изменение N 1 внесено юридическим бюро «Кодекс» по тексту ИУС N 8 1990 год.

Настоящий стандарт распространяется на разборные и неразборные электрические контактные соединения (далее — соединения), изготовленные в соответствии с ГОСТ 10434-82.

1. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

1. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

1.1. Проверку соединений следует проводить при квалификационных, приемо-сдаточных, периодических и типовых испытаниях электротехнических устройств, при приемо-сдаточных испытаниях соединений воздушных линий электропередачи, кабелей и т.д.

1.2. Виды проверок и объем выборки должны быть установлены в программах и методиках испытаний, стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.
При отсутствии таких указаний виды проверок и объем выборки должны приниматься в соответствии с настоящим стандартом.

1.3. Виды проверок и объем выборки при квалификационных испытаниях приведены в табл.1.

1.4. При периодических испытаниях должны выполняться проверки по пп.1, 5 и 6 табл.1.
Периодические испытания проводят один раз в два года, если иное не установлено в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.

1.5. Соединения, не выдержавшие испытания по одному из пп.1-8 табл.1, подвергают повторным испытаниям по этому пункту на удвоенном количестве образцов; при этом результаты повторных испытаний являются окончательными. Соединения, не выдержавшие испытания по п.9 табл.1, бракуют.

1.6. Виды проверок и объем выборки при типовых испытаниях должны быть достаточными для проверки тех характеристик соединений, которые могут измениться вследствие изменения конструкции, материала или технологии изготовления.

1.7. При приемо-сдаточных испытаниях должны выполняться проверки по пп.1 и 5 табл.1. Объем выборки должен быть установлен в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств; при отсутствии таких указаний объем выборки должен составлять 0,5% (но не менее 3 шт.) соединений одного типоразмера, предъявляемых одновременно по одному документу. Отбор соединений в выборку следует осуществлять по ГОСТ 18321-73.
Примечания:

1. По согласованию с потребителем в зоне монтажа допускается не проводить проверку по п.5 табл.1 при приемосдаточных испытаниях неразборных контактных соединений, выполненных опрессовкой стандартным инструментом при соблюдении технологии, установленной в ГОСТ 10434-82.

2. При наличии в объеме испытаний проверки по п. 5 табл. 1 допускается не проводить проверку по п.2.2.4
(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.8. Соединения, не выдержавшие испытания по пп.1 или 5 табл.1, подвергают повторным испытаниям по этому пункту на удвоенном количестве образцов; при этом результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.

технических требований по ГОСТ 10434-82

методов испытаний по настоящему стандарту

Число образцов, не менее

1. Проверка соответствия требованиям к конструкции

При проверках по пп.1-8

2. Испытание на воздействие климатических факторов внешней среды

После проверки по п.1

3. Испытание на воздействие механических факторов внешней среды

4. Испытание на воздействие статической осевой нагрузки

5. Определение начального электрического сопротивления

После проверки по п.1

6. Испытание на нагревание номинальным (длительно-допустимым) током

После проверки по п.5

7. Ускоренное испытание в режиме циклического нагревания

После проверки по п.6

8. Испытание на стойкость при сквозных токах

9. Испытание на надежность

Примечание. При испытании соединений в составе изделия число образцов определяется числом испытываемых изделий и их конструкцией.

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Общие положения

2.1.1. Подготовка соединений к испытаниям должна включать:
отбор готовых изделий, блоков или отдельных соединений;
сборку соединений или их макетов по установленной технологии.

2.1.2. Монтаж разборных соединений рекомендуется проводить за 1-4 сут до начала исследовательских испытаний. В течение этого времени у соединений многопроволочных жил проводов и кабелей, не оконцованных наконечниками, с гнездовыми выводами и зажимами допускается двухкратное подтягивание винтов (болтов).
(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.1.3. Подготовка рабочих поверхностей контакт-деталей должна выполняться в соответствии с ГОСТ 10434-82.

2.1.4. В разборных соединениях должны использоваться крепежные детали, указанные в ГОСТ 10434-82. Болты рекомендуется затягивать моментными индикаторными ключами, винты — тарированными отвертками; крутящие моменты рекомендуется принимать в соответствии с ГОСТ 10434-82.

2.1.5. Подготовленные к испытаниям соединения должны иметь четкую, нестирающуюся при испытаниях, маркировку (номер контактного соединения).

2.1.6. Материалы, длина и номинальное сечение соединительных проводников при испытаниях соединений должны соответствовать стандартам или техническим условиям на конкретные виды электротехнических устройств.
При отсутствии таких указаний рекомендуется длину соединительных проводников выбирать в соответствии с требованиями п.2.1.7; номинальное сечение — из расчета протекания испытательного тока: для шин — по «Правилам устройства электроустановок», утвержденным Госэнергонадзором, для проводов и кабелей — по табл.2. Изоляцию проводов и кабелей следует удалить по всей длине проводника.

Номинальное сечение, мм

Ток проводника , А

из алюминиевого сплава

2.1.7. Длина соединительных проводников для испытания соединений должна соответствовать указанной в табл. 3. При испытании на нагревание номинальным током для измерения температуры проводника, если это необходимо, один из проводников должен иметь удвоенную длину.

Номинальное сечение проводника,
мм

Длина проводника, мм, не менее,

на нагревание номинальным током

на воздействие механических факторов внешней среды

______________
* При других испытаниях длина проводников не нормируется. При ускоренном испытании в режиме циклического нагревания макетов соединений, собранных в последовательную цепь, рекомендуемая длина соединительных проводников — 50 мм.

2.2. Проверка соответствия требованиям к конструкции

2.2.1. Соответствие соединений требованиям к конструкции следует проверять визуально и с помощью стандартных измерительных инструментов.

2.2.2. Соединения подвергают контролю с целью установления их соответствия требованиям стандартов, технических условий, чертежей и технологических инструкций в части материала, размеров, комплектности и качества подготовки поверхностей.

2.2.3. Качество защитного металлического покрытия проверяют визуально.

2.2.4. У плоских разборных соединений контролируют плотность прилегания контактных поверхностей.
Соединения считают выдержавшими испытания, если щуп толщиной 0,03 мм не входит в паз сопряжения токоведущих деталей далее зоны, ограниченной периметром шайбы или гайки. При наличии шайб разного диаметра зону определяют диаметром меньшей шайбы. Для сжимных соединений суммарная длина участков нахождения щупа толщиной 0,03 мм в стык между сопрягаемыми плоскостями проводников не должна превышать 25% периметра нахлеста.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.5. У неразборных соединений, выполненных опрессовкой, контролируют геометрические размеры опрессованной части.

2.2.6. У сварных или паяных соединений контролируют отсутствие трещин, подрезов, незаплавленных кратеров. Качество этих соединений проверяют одним из методов, указанных в ГОСТ 3242-79, ГОСТ 7512-82 и ГОСТ 14782-86.

2.3. Испытание на воздействие климатических факторов внешней среды

2.3.1. Виды и значения климатических факторов внешней среды устанавливают в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.

2.3.2. Методы испытаний соединений — по ГОСТ 20.57.406-81 или ГОСТ 16962.1-89.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.3. Соединения считают выдержавшими испытание, если при визуальном осмотре на их контактных поверхностях не будет обнаружено очагов коррозии, препятствующих эксплуатации, и если рост электрического сопротивления после испытания не превышает значений, установленных в ГОСТ 10434-82.

2.4. Испытание на воздействие механических факторов внешней среды

2.4.1. Виды воздействующих факторов и их значения (степени жесткости) в зависимости от условий эксплуатации устанавливают в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.

2.4.2. Методы испытаний соединений — по ГОСТ 20.57.406-81 или ГОСТ 16962-71. Отходящие проводники рекомендуется монтировать на жестком основании вне вибрационного стенда с помощью скоб. Свободная длина проводника должна соответствовать требованиям табл.3.

2.4.3. Соединения считают выдержавшими испытание, если при визуальном осмотре не обнаружено повреждений, остаточных деформаций, ослабления затяжки болтов, винтов и гаек, препятствующих эксплуатации, и если рост электрического сопротивления после испытания не превышает значений, установленных в ГОСТ 10434-82.

2.5. Испытание на воздействие осевой нагрузки

2.5.1. Испытание сварных соединений проводят по ГОСТ 6996-66 на стандартных образцах или соединениях; испытания паяных, опрессованных и разборных соединений — по ГОСТ 1497-84.

2.5.2. Прочность соединения оценивают путем сравнения статических осевых нагрузок, разрушающих соединение и целый проводник. Если соединение выполнено из проводников различных сечений или материалов, прочность соединения оценивают сравнением с целым проводником меньшей прочности.

2.5.3. Соединения считают выдержавшими испытание, если они выдерживают статические осевые нагрузки по ГОСТ 10434-82.

2.6. Определение электрического сопротивления

2.6.1. Электрическое сопротивление соединения измеряют на участке между точками, указанными на черт.1-6*. Сопротивление проводника измеряют на контрольном сопротивлении** (целый участок проводника, равный условной длине соединения).
_______________
* В случаях, обусловленных конструктивным исполнением изделий, допускается сопротивление не измерять.
* По согласованию с потребителем сопротивление проводника допускается определять расчетным путем. При присоединении к штыревому выводу (черт. 6) сопротивление проводника не измеряют; сопротивление соединения в этом случае должно соответствовать значениям, установленным в ГОСТ 10434-82.

Черт.1 Соединения шин

Черт.2 Соединение однопроволочных жил

Соединение однопроволочных жил

Черт.3 Соединения и ответвление многопроволочных жил

Соединения и ответвление многопроволочных жил

Черт.4 Оконцевание многопроволочной жилы

Оконцевание многопроволочной жилы

Черт.5 Присоединения к плоскому выводу

Присоединения к плоскому выводу

Черт.6 Присоединения

к штыревому выводу шины

к гнездовому выводу многопроволочной жилы

к наборному зажиму однопроволочной жилы

Для соединений, не указанных на черт.1-6, точки измерения устанавливают на расстоянии 2-10 мм от контактного стыка по ходу тока.
Сопротивление соединений пакета шин измеряют отдельно для каждой пары элементов соединения (измерение можно производить на ребрах шин так, как это показано на черт.1).
Измерение ведут с помощью щупов с острыми иглами, разрушающими окисную пленку.
На многопроволочных жилах проводов и кабелей в местах приложения измерительных (потенциальных) щупов должно быть обеспечено равномерное распределение тока и одинаковый потенциал по всем проволокам. Для этого рекомендуется пропайка или сплавление проводов, опрессовка гильз или наложение бандажа из двух-трех витков медной луженой проволоки диаметром 0,4-1,5 мм.
Измерение сопротивления соединений многопроволочных жил сечением до 6 мм и однопроволочных жил сечением до 16 мм допускается выполнять с проколом изоляции без обеспечения мер по выравниванию распределения тока и потенциала.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.6.2. Сопротивление (падение напряжения) соединений следует измерять методом вольтметра-амперметра на постоянном токе с учетом требований ГОСТ 2933-83, микроомметром или двойным мостом.
Сопротивление соединений с многопроволочными жилами следует измерять методом вольтметра-амперметра. Допускается измерение микроомметром, при этом для присоединения токовых наконечников щупов следует обеспечивать те же условия, что и для потенциальных.
При определении сопротивления методом вольтметра-амперметра измерительный ток рекомендуется принимать не более 0,3 номинального тока проводника.
Сопротивление измеряют при температуре окружающей среды.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.6.3. Соединения считают выдержавшими испытания, если среднее значение сопротивления выборки* соответствует требованиям ГОСТ 10434-82.

2.7. Испытание на нагревание номинальным током

2.7.1. Испытанию подвергают соединения, прошедшие проверку по п. .6 и удовлетворяющие требованиям п.2.6.3.

2.7.2. Нагревание проводят постоянным или переменным током. При отсутствии в стандартах и технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств значений номинального тока следует проводить испытания на испытательном токе, значение которого приведено в п.2.1.6. Методы испытаний — по ГОСТ 2933-83.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.7.3. (Исключен, Изм. N 1).

2.7.4. Соединения считают выдержавшими испытания, если их температура с учетом верхнего рабочего значения температуры окружающего воздуха по ГОСТ 15543.1-89 (измеренное превышение температуры над температурой воздуха при испытаниях плюс верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха) не выше значений, установленных в ГОСТ 10434-82.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.8. Ускоренное испытание в режиме циклического нагревания

2.8.1. Испытанию подвергают соединения, прошедшие испытание по п.2.7 и удовлетворяющие требованиям п.2.7.4.

2.8.2. Ускоренное испытание состоит в попеременном (циклическом) нагревании соединений током до (120±5) °С с последующим их охлаждением до температуры (25±10) °С. Значение тока испытания устанавливают опытным путем из расчета времени нагревания соединений 3-10 мин*. Для ускорения испытания допускается охлаждение соединений обдувом.
_______________
* Для проводников на номинальный ток более 100 А время нагревания допускается увеличивать до 20 мин.

Количество циклов «нагревание-охлаждение» должно быть не менее 500 — для соединений класса 1, 300 — для класса 2 и 50 — для класса 3.

2.8.3. В процессе испытания периодически через каждые 100 циклов (для соединений класса 3 после 50 циклов) измеряют электрическое сопротивление соединений в соответствии с п.2.6 и определяют среднее значение сопротивления выборки.

2.8.4 Соединения считают выдержавшими испытания, если среднее значение сопротивления выборки после каждого опыта из 100 циклов (для соединений класса 3 после 50 циклов) в сравнении со средним значением сопротивления выборки, полученным до начала испытаний, соответствует требованиям ГОСТ 10434-82.
(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.9. Испытание на стойкость при сквозных токах

2.9.1. Испытанию подвергают соединения, прошедшие испытание по п.2.7 и удовлетворяющие требованиям п.2.7.4.

2.9.2. Методы испытаний соединений — по ГОСТ 2933-83 и ГОСТ 687-78*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52565-2006. — Примечание изготовителя базы данных.

2.9.3. Испытание проводят трехразовой нагрузкой током , значение которого определяют по формуле

где — номинальное сечение проводника, мм ;
— плотность односекундного тока, А/мм (принимается по ГОСТ 10434-82 или стандартам и техническим условиям на конкретные виды электротехнических устройств).
Допускается испытание проводить током , значение которого меньше . При этом длительность протекания тока должна быть выше 1 с, но не более 4с.
Значение тока следует вычислять по формуле

где = 1 с; 1 с 4 с.

2.9.4. После испытания на стойкость при сквозных токах измеряют электрическое сопротивление в соответствии с п.2.6 и установившуюся температуру соединений при нагревании номинальным током в соответствии с п.2.7.

2.9.5. Соединения считают выдержавшими испытание на стойкость при сквозных токах, если они соответствуют требованиям ГОСТ 10434-82.

2.10. Испытание на надежность

2.10.1. Методы испытания соединений на надежность, а также объем выборки устанавливают в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств. При отсутствии таких указаний эти испытания следует проводить в соответствии с настоящим стандартом.

2.10.2. Испытанию подвергают соединения, прошедшие испытание по п.2.7 и удовлетворяющие требованиям п.2.7.4.

2.10.3. Испытание проводят последовательно в режиме циклического нагревания в соответствии с п.2.8 и в режиме длительного протекания номинального тока в соответствии с п.2.7.
Продолжительность испытания в режиме длительного протекания номинального тока должна устанавливаться в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств. При отсутствии таких указаний рекомендуемая продолжительность испытаний — 1500 ч. Периодически через каждые 300 ч при испытании в режиме длительного протекания номинального тока измеряют температуру соединений.

2.10.4. Отказом соединения при испытании на надежность считают несоответствие его температуры требованиям ГОСТ 10434-82.

2.10.5. Объем выборки при испытании соединений на надежность должен соответствовать табл.4.

Значение гамма-процентного ресурса, %

Испытания электрических контактных соединениий

1.1. Данная методика разработана электролабораторией в Краснодаре и Краснодарском крае ООО «Энерго Альянс» предназначена для проведения испытаний подвесных и опорных изоляторов в соответствии с требованиями п. 1.8.35 ПУЭ, раздел 1.

2.1. При проведении испытаний используются следующие приборы:

• Мегаомметр 2500 В.

• Испытательная установка АИД-70.

3.1. Шины испытываются в следующем объеме:

• Измерение сопротивления изоляции подвесных, многоэлементных, опорных фарфоровых изоляторов.

• Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

• Проверка качества болтовых контактных соединений.

• Проверка качества выполнения опрессованных контактных соединений.

• Контроль сварных контактных соединений.

• Испытание проходных изоляторов.

3.2. Для спорно-стержневых изоляторов испытание повышенным напряжением промышленной частоты не обязательно.

3.3. Электрические испытания стеклянных подвесных изоляторов не производится. Контроль их состояния осуществляется путем внешнего осмотра.

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.

4.1. Пусконаладочные работы по испытанию электрооборудования проводятся бригадой в составе не менее двух человек, которые должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV, до и выше 1000 В.

4.2. К работам по измерениям и испытаниям должен привлекаться персонал, прошедший специальную подготовку и проверку знаний схем измерений и испытаний и имеющий практический опыт пусконаладочных работ в условиях действующих электроустановках в течение 1 месяца. Лица, допущенные к проведению испытаний, должны иметь при себе удостоверение по проверке знаний ПТБ с соответствующей в ней отметкой.

4.3. Установка приборов и сборка испытательных схем должна выполняться на специальных столах достаточной прочности и с площадью, дающей возможность удобно и свободно их разместить.

4.4. Провода , используемые для сборки временных испытательных схем, должны быть одножильными и многопроволочными с изоляцией , соответствующей напряжению цепей, и сечением, соответствующим пропускаемой величине тока, но не менее 4кв.мм. Применение алюминиевых проводов не допускается.

4.5. При сборке измерительных и испытательных схем прежде всего выполняются защитное и рабочее заземление испытательных аппаратов. Заземление должно быть выполнено медным проводом сечением не менее 4 мм’.

4.6. Питание временных испытательных схем для проверок и испытаний должно выполняться через закрытый автомат и штепсельный разъем (разъемную муфту). Автомат служит для защиты от короткого замыкания и перегрузок, а разъем — для видимого разрыва. При снятии напряжения первым отключается автомат, затем разбирается разъем. При подаче напряжения собирается разъемное соединение при отключенном автомате, затем включается автомат.

4.7. В электроустановках проверять отсутствие напряжения следует указателем напряжения только заводского изготовления , исправность которого перед применением должна быть установлена посредством предназначенных для этой цели специальных приборов или приближением к токоведущим частям, расположенным поблизости и заведомо находящимися под напряжением. В электроустановках напряжением выше 1000В пользоваться указателем напряжения необходимо в диэлектрических перчатках.

4. 8. Накладывать заземления на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения. Переносные заземления сначала нужно присоединить к земле, а затем, после проверки отсутствия напряжения, наложить на токоведущие части. Снимать заземления следует в последовательности (обратной наложению): с токоведущих частей, а затем от земли.

4.9. Измерения мегаомметром и испытание повышенным напряжением разрешается выполнять обученным лицам электротехнического персонала.

5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА.

5.1. К проведению работ по испытанию допускаются лица, аттестованные на проведение данных работ, прошедшие проверку знаний по ПТБ и ТБ, обеспеченные средствами защиты.

5.2. Испытания и измерения проводит бригада из двух человек с квалификационной группой не ниже IV, до и выше 1000 В.

6. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ И НАЛАДКИ.

6.1. Характеристики окружающей среды: − Время года — в течение года.

− Время суток — с 8 до 17 часов. − Температура — не ниже +5° С. − Влажность — до 70%.

7. ПРОЦЕДУРА ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ.

7.1. Измерение сопротивления изоляции подвесных, многоэлементных, опорных фарфоровых изоляторов.

7.1.1. Перед испытаниями изоляторы подвергают наружному осмотру , при котором проверяют целость фарфора и металлической арматуры, надежность армировки металлических деталей изоляторов, параллельность колпачка и фланца у опорных изоляторов и т.п.

7.1.2. Измерение сопротивления изоляции подвесных и многоэлементных изоляторов производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ только при положительных температурах окружающего воздуха.

7.1.3. Проверку изоляторов следует производить непосредственно перед их установкой в распределительных устройствах и на линиях электропередачи.

7.1.4. Измерение сопротивления изоляции проводят в соответствии со схемами на рис.1.

7.1.5. Измерение изоляции многоэлементных изоляторов проводят поочерёдно для каждого элемента.

7.1.6. Измерение изоляции шинопроводов проводят поочерёдно для каждой шины отдельно относительно земли и между фазами.

7.2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты:

7.2.1. Опорных одноэлементных изоляторов.

Для этих изоляторов внутренней и наружной установок значения испытательного напряжения приводятся в таблице 1.

Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.

Испытательное напряжение опорных одноэлементных изоляторов

ПТЭЭП p3.0.1

1. Контактные соединения сборных и соединительных шин, проводов и грозозащитных тросов

К, М — производятся в сроки, устанавливаемые системой планово-предупредительного ремонта (далее — ППР).

Наименование испытания Вид испытания Нормы испытания Указания
1.1. Контроль опрессованных контактных соединений Контролируются геометрические размеры и состояние контактных соединений. Геометрические размеры (длина и диаметр опрессованной части корпуса зажима) должны соответствовать требованиям указаний по монтажу зажимов. На поверхности зажима не должно быть трещин, коррозии, механических повреждений Стальной сердечник опрессованного соединительного зажима не должен быть смещен относительно симметричного положения более чем на 15% длины прессуемой части зажима
1.2. Контроль контактных соединений, выполненных с применением овальных соединительных зажимов К Геометрические размеры зажимов не должны отличаться от предусмотренных указаниями по монтажу зажимов. На поверхности зажима не должно быть трещин, коррозии (на стальных соединительных зажимах), механических повреждений Число витков скрутки скручиваемых зажимов на сталеалюминиевых, алюминиевых и медных проводах должно быть не менее 4 и не более 4,5; а зажимов типа СОАС-95-3 при соединении проводов АЖС 70/39 — от 5 до 5,5 витков
1.3. Контроль болтовых контактных соединений:
1) контроль затяжки болтов контактных соединений К Проверяется затяжка болтов контактных соединений, выполненных с применением соединительных плашечных, петлевых переходных, соединительных переходных, ответвительных, аппаратных зажимов Проверка производится в соответствии с инструкцией по монтажу зажима
2) измерение переходных сопротивлений М На ВЛ сопротивление участка провода с соединителем не должно более чем в 2 раза превышать сопротивление участка провода такой же длины. На подстанциях сопротивление контактного соединения не должно более чем в 1,2 раза превышать сопротивление участка (провода, шины) такой же длины, как и соединителя Измеряется переходное сопротивление неизолированных проводов ВЛ напряжением 35 кВ и выше, шин и токопроводов распределительных устройств на ток 1000 А и более

Периодичность контроля — 1 раз в 6 лет

При положительных результатах тепловизионного контроля измерения переходных сопротивлений не проводятся

Энергетическая безопасность и повышение надежности электрических контактов

С целью реализации основных положений “Энергетической стратегии России на период до 2020 г.” (снижение энергоемкости отраслей экономики и обеспечение устойчивого удовлетворения потребности страны в энергоносителях) в соответствии с распоряжением Правительства РФ № 83-р от 22.01.01 разработана Федеральная целевая программа (ФЦП) “Энергоэффективная экономика на 2002―05 гг. и на перспективу до 2015 года”. По мнению авторов Программы, решение стратегической задачи экономики России (удвоение ВВП) требует резкого повышения эффективности энергокомплекса за счет ввода новых мощностей (15%), энергосбережения (25%), реструктуризации экономики (60%).

При этом следует отметить, что с 90-х годов в отраслях топливно-энергетического комплекса (ТЭК) накапливались нерешенные проблемы:

финансовые и экономические показатели всех отраслей ТЭК в период с 1992 по 2010 год хуже прогнозных оценок, намеченных в “Основных направлениях энергетической политики РФ на период до 2015 г.”;

не произошло снижения энергоемкости отраслей, которая стабилизировалась на уровне, превышающем на 20% и без того высокие дореформенные показатели;

нет целостной системы законодательных и иных нормативных правовых актов.

Наряду с экономическими аспектами энергетической стратегии России, важное значение (на наш взгляд, важнейшее) имеют проблемы обеспечения энергетической безопасности страны и, в частности, повышение надежности и пожаробезопасности электроустановок. Следует отметить, что, по данным МЧС России, большинство возгораний промышленных объектов происходит по вине электроустановок; в свою очередь, половина пожаров обусловлена контактными соединениями в этих установках. Достаточно напомнить, что причиной двух крупнейших пожаров: на Останкинской телебашне и на подстанции Васильевского острова в Санкт-Петербурге явилась неисправность электрических контактов. Перерыв в электроснабжении ряда районов Москвы также во многом обусловлен контактными соединениями.

Известно, что контактное сопротивление Rк представляет собой сумму омического сопротивления контакт-деталей Rк.д. и переходного сопротивления Rпер:

Точки измерения Rk

Нахлесточное соединение контакт-деталей и его геометрические размеры.

Сопротивление Rк.д. определяется материалом контакт-деталей и их геометрическими размерами (δв, δш, ) (рисунок):

где С ― коэффициент, обусловленный соотношением толщины контакт-деталей (δв, δш) к длине соединения ; 0,5 ≤ С ≤ 1,7 Rпр ― омическое сопротивление проводников длиной .

Коэффициент С зависит от токораспределения в нахлесточном соединении. Наиболее типичное значение С ― 0,5―0,7.

Решающее влияние на контактные соединения оказывает переходное сопротивление. В наших работах [1―3] показано, что зависимость переходного сопротивления от физико-механических свойств и микрогеометрии поверхностей можно определить как (3).

где ρ ― удельное электрическое сопротивление; Sm ― средний шаг неровностей профиля (стандартный параметр шероховатости); Hμ ― микротвердость контакт-деталей; N ― контактное нажатие (нагрузка).

Анализ расчетных и опытных данных показывает:

переходное сопротивление линейно зависит от микротвердости контакт-деталей, от нагрузки ― в степени 0,85―1,0;

поверхности рекомендуется обрабатывать по 5―7 классу;

от номинальной площади касания сопротивление зависит незначительно: при ее увеличении в 10 раз Rпер уменьшается всего на 30―40%;

оптимизация соединения связана с выбором конструкции узла и определением величины нагрузки.

Далее, не останавливаясь на теоретических аспектах проблем, рассмотрим пути усовершенствования контактных соединений. В последние годы вместо термина “средство стабилизации контактного давления” чаще применяют термин “средство стабилизации электрического сопротивления”, имея при этом в виду, прежде всего, защитные металлические покрытия поверхностей контакт-деталей. Достижения науки и техники в области нанесения металлопокрытия на алюминиевые поверхности открыли хорошие перспективы повышения надежности электрических контактов. Оптимальным видом покрытия является химическое или электрохимическое покрытие никелем или цинком толщиной 6 мкм, а также абразивное (натиркой) покрытие оловянисто-цинковыми припоями [4]. Недостатками этого способа стабилизации электрического сопротивления являются его дороговизна и достаточно сложная технология, требующая очистных сооружений.

Исследования, выполненные с использованием эллипсометрии [5] и рентгеноспектрального микроанализа, позволили изучить характер образования и свойства пленок на поверхностях контакт-деталей из алюминия и его сплавов (Al + 0,5% Mg; Al + 0,5% Mg + 0,3% Si и промышленный сплав марки АД31Т). Анализ результатов исследования показал, что даже несущественная добавка магния (0,5%) значительно уменьшает микроползучесть алюминия и, соответственно, повышает контактные свойства материала.

Результаты исследований подтверждены лабораторными и опытно-промышленными испытаниями болтовых контактных соединений проводников из алюминия и алюминиевого сплава АД31Т. Испытания выявили высокую стабильность контактов из алюминиевых сплавов, которые по своим контактным свойствам не уступают медным. Однако широкое внедрение алюминиевых сплавов затрудняет их пониженная по сравнению с алюминием проводимость.

В этой связи альтернативным и, на наш взгляд, оптимальным вариантом стабилизации контактных соединений является применение специальных электропроводящих смазок [4]. В 1998 году нами разработана принципиально новая электропроводящая смазка ЭПС — 98.

Смазка прошла многократную опытно-промышленную апробацию на предприятиях РАО “ЕЭС России”. При использовании смазки ЭПС-98 отпадает необходимость в применении других дефицитных и дорогостоящих средств стабилизации электрического сопротивления: медно-алюми­ниевых переходных деталей, тарельчатых пружин, металлопокрытий контактирующих поверхностей и т. д. Целесообразность применения смазки ЭПС-98 практически во всех контактных соединениях подчеркивает Информационное письмо РАО “ЕЭС России” № 15-02/705 от 21.11.02.

В соответствии с ГОСТ 10434 “Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования” и ГОСТ 17441 “Соединения контактные электрические. Приемка и методы испытаний” контактные соединения диагностируют, измеряя их электрическое сопротивление (параметрический отказ контактов) или определяя температуру нагрева соединений (аварийный отказ) [6].

Измерение малых электрических сопротивлений является весьма сложной технической задачей. Наиболее совершенным из серийно выпускаемых в настоящее время приборов является микроомметр Ф4104 (завод “Мегомметр”, г. Умань, Украина), позволяющий с достаточной точностью измерять сопротивление более 15 мкОм. Для измерения сопротивлений менее 15 мкОм нами разработан, изготовлен и сертифицирован измеритель малых электрических сопротивлений (ИМС). Измеритель является уникальным устрой­ством, не имеющим отечественных и зарубежных аналогов, позволяющим измерять сопротивления от 0,02 до 500 мкОм.

Чаще всего применяемым методом диагностики состояния контактных соединений является визуальный контроль температуры, выполняемый дистанционными электротермометрами или различными индикаторами. Нами предлагается осуще­ствлять контроль температуры соединений с помощью специальных термоиндикаторов. Термоиндикаторы ― это сложные вещества, которые при достижении определенной температуры резко изменяют свой цвет в результате химического взаимодей­ствия компонентов. Изготавливаются они в виде наклеек необходимого размера с разным диапазоном температур (40―260 °С). Термоиндикаторы могут быть нереверсивные одноразовые или реверсивные многоразовые. Наклеиваться могут на любую поверхность, в том числе на вогнутую и выпуклую, как обычный стикер. Альтернативой термоиндикаторам являются термоиндикаторные композиции (краски), которые изменяют окрас­ку на воздухе с изменением температуры поверхности. Обратимые термоиндикаторные композиции изменяют цвет с повышением и понижением температуры; необратимые ― только с повышением температуры, при охлаждении цвет не изменяется.

Диагностика контактных соединений с применением термоиндикаторов в сочетании с использованием смазки ЭПС — 98 обеспечивает требуемую надежность и пожаробезопасность контактных соединений и, следовательно, во многом способствует безопасной эксплуатации электроустановок.

С.А.Н.О. «ИЭЦ», ООО “ИЭЦ-Контакт”, г. Санкт-Петербург, Россия

Методика испытаний и измерений изоляторов и сборных шин МИ-10

Общество с ограниченной ответственностью

«___»__________ 2013 г.

МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЙ

ИЗОЛЯТОРОВ И СБОРНЫХ ШИН

Дата введения 21-01-2013

Срок действия 21-01-2020

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. «О техническом регулировании», а правила разработки и применения стандартов организации – ГОСТ Р 1.4.-2004 «Стандарты организаций. Общие положения».

Сведения о стандарте

Обществом с ограниченной ответственностью «РеалСтрой» ()

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН

«21» января 2013 г.

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения

Условия испытаний и измерений……………………………………………………

Требования к квалификации и количественному составу персонала ……………

Параметры и количественные показатели, подлежащие определению,
их пределы ……………………………………………………………………………

Испытательное оборудование и средства измерений …………………………….

Последовательность проведения испытаний и измерений ………………………..

Требования охраны труда и промышленной безопасности ……………………….

Обработка данных и оформление результатов испытаний и измерений ………….

Лист регистрации изменений МВИ………………………………………………….

1 НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДИКИ

Настоящий документ методика МИ-10 «Методика испытаний и измерений изоляторов и сборных шин» устанавливает методы и порядок проведения испытаний и измерений сборных и соединительных шин при вводе их в эксплуатацию (новом включении — НВ), при проведении капитального (К), текущего ремонтов (Т) и межремонтных испытаниях (М).

2 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1 Настоящая методика распространяется на сборные и соединительные шины при проведении испытаний и измерений и применяется персоналом отдела технических измерений Реалстрой.

2.2 Цель испытаний: анализ состояния сборных и соединительных шин путем сопоставления измеренных параметров с предельно допустимыми значениями, указанными в действующих нормативных документах (НД), и раннее выявление дефектов.

3 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

Электрооборудование и электроустановки переменного тока на

напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции

Объем и нормы испытаний электрооборудования

Изоляторы керамические. Методы испытаний

Кабели, провода и шнуры. Метод определения электрического сопротивления токопроводящих жил и проводников

Изоляторы. Термины и определения

Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (МПОТЭЭ)

Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организации. Общие положения

Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

Правила устройств электроустановок. Шестое издание, переработанное и дополненное, с изменениями;

Седьмое издание. Раздел 1. Общие правила.

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Министерство энергетики РФ. Энергосервис, М., 2003

4 УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЙ

4.1 При выполнении испытаний и измерений должны соблюдаться климатические условия, приведенные в таблице 1

Наименование влияющей величины

Испытание изоляции в закрытых помещениях

Температура окружающего воздуха

От минус 10 до 40

Испытание изоляции на открытых площадках

Температура окружающего воздуха

От минус 20 до 40

Относительная влажность воздуха

Измерение сопротивле­ния изоляции

Температура окру­жающего воздуха

Температура только положительная

1 Испытания изоляции на открытых площадках должны проводиться при отсутствии осадков в виде дождя, тумана, мокрого снега, а также росы на поверхности испытательных устройств.

2 При измерении сопротивления изоляции, производимом при температуре, отличающейся от 20 °С, измеренные значения должны быть пересчитаны в соответствии с ГОСТ 1516.2-97 (п. 4.5).

4.2 Для исключения дополнительных повреждений изоляции испытанию повышенным напряжением должны предшествовать осмотр и оценка технического состояния соединительных и сборных шин.

4.3 Проводить испытания не разрешается при наличии видимых дефектов изоляции.

5 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ И КОЛИЧЕСТВЕННОМУ СОСТАВУ ПЕРСОНАЛА

5.1 К проведению испытаний и измерений допускается электротехнический персонал электротехнической лаборатории Реалстрой, прошедший специальную подготовку и проверку знаний и требований, содержащихся в разделе 5 МПОТЭЭ, комиссией по проверке знаний норм и правил работы в электроустановках, определенной приказом директора Реалстрой, в состав которой включаются специалисты по испытаниям, имеющие группу V — в электроустановках напряжением выше 1000 В.

Право на проведение испытаний и измерений подтверждается записью в строке «Свидетельство на право проведения специальных работ» удостоверения о проверке знаний норм и правил работы в электроустановках.

Производитель работ, занятый испытаниями и измерениями электрооборудования, должен пройти месячную стажировку под контролем опытного работника.

Персонал, проводящий испытания и измерения, должен знать применяемое испытательное оборудование и средства измерений (СИ) и уметь ими пользоваться.

5.2 Испытания и измерения проводятся бригадой в составе не менее двух человек, из которых производитель работ должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV для электроустановок напряжением выше 1000 В, члены бригады группу по электробезопасности не ниже III для электроустановок напряжением выше 1000 В.

6 ПАРАМЕТРЫ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЮ, ИХ ПРЕДЕЛЫ

При выполнении испытаний и измерений определяют параметры, приведенные в таблице 2.

Сопротивление изоляции подвесных и опорных изоляторов

Электрическая прочность изоляции сборных и соединительных шин при испытаниях повышенным напряжением промышленной частоты:

— с фарфоровой изоляцией при номинальном напряжении:

— с другими видами изоляции при номинальном напряжении:

Сопротивление контактных соединений сборных и соединительных шин

Сопротивление на участке шины (0,7-0,8) м в месте контактного соединения не должно превышать сопро — тивления участка шин той же длины и того же сечения более чем в 1,2 раза

Температура нагрева сборных шин и контактных соединений

В соответствии с инструкциями завода-изготовителя.

1 Измерение сопротивления изоляции подвесных и опорных изоляторов производится мегаомметром на напряжение 2500 В.

2 Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения:

— для изоляторов, у которых основной изоляцией являются твердые органические материалы, 5 минут;

— для фарфоровых изоляторов 1 минута.

3 Если испытание повышенным напряжением производится без отсоединения ошиновки от электрооборудования, то значение испытательного напряжения принимается по
нормам для электрооборудования с самым низким испытательным напряжением.

Испытание повышенным напряжением изоляторов, соединенных с силовыми кабелями (6-10) кВ, может производиться вместе с кабелями по нормам, принятым для силовых кабелей.

4. Электрические испытания стеклянных подвесных изоляторов не производятся. Контроль их состояния осуществляется путем внешнего осмотра.

5. При контроле контактных соединений производится выборочная проверка качества затяжки контактов и вскрытие (2-3) % соединений. Измерение сопротивления контактных соединений следует проводить выборочно у сборных и соединительных шин на ток 1000 А и

более на (2-3) % соединений.

6 В процессе эксплуатации измерению подлежат все болтовые контактные соединения
шин и токопроводов на ток 1000 А и более, за контактами которых отсутствует тепловизионный контроль в процессе эксплуатации, а также контактные соединения шин ОРУ 35 кВ и выше.

7. При положительных результатах тепловизионного контроля измерение сопротивления контактных соединений сборных шин не проводится.

7 ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

7.1 При выполнении испытаний и измерений применяют следующее испытательное оборудование, средства измерения (СИ) и другие технические средства:

— для испытания изоляции применяется аппарат испытательный типа АИД-70 с допускаемой погрешностью ±4,5 %;

— для измерения’ времени приложения испытательного напряжения применяется секундомер типа «Агат» с допускаемой погрешностью на диапазоне измерения 10 минут ±0,6 с;

— для измерения сопротивления изоляции применяются мегаомметры,
обеспечивающие погрешность измерения не более 15%. Этим требованиям отвечают
мегаомметры типов ЭСО202/2 и Ф4102М/2;

— для измерения температуры и влажности применяется гигрометр типа ИВА-6А.
Предел погрешности ±3 % по влажности, ±0,5 °С по температуре;

— измерение сопротивления постоянному току переходных контактов производится
микроомметром Ф4104-М1 класса точности 1,5 или микроомметром цифровым МИКО-1 с
допускаемой абсолютной погрешностью ±(1+0,01 *RX);

— для проведения тепловизионного контроля используется инфракрасный термометр
Raynger MX4 с пределом допускаемой относительной погрешностью не более ±1 %.

7.2 При проведении испытаний и измерений допускается применение другого испытательного оборудования и СИ, не уступающих заявленным в данном разделе по техническим и метрологическим характеристикам.

8 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЙ

8.1 Перед проведением испытаний и измерений сборных и соединительных шин (далее

по тексту — шин) на токоведущие части должны быть установлены переносные заземления.

8.2 При измерении сопротивления изоляции шин (подвесных и опорных изоляторов)
выполняют следующие операции:

— проверить исправность мегаомметра. При замкнутых накоротко выводах «гх» и «-«
включенного мегаомметра стрелка должна установиться на нулевой отметке шкалы, при
разомкнутых — в положении «∞»;

— подключить мегаомметр зажимом «гх» к фазе сборной шины, зажим «-» — к «земле»;

— снять переносное заземление с измеряемой шины;

— измерить сопротивление изоляции шины относительно «земли». Отсчет величины
сопротивления следует производить через 60 с после начала подачи напряжения в измерительную цепь;

— после измерения сопротивления изоляции шины наложить снятое переносное заземление.

Аналогично измерить сопротивления изоляции каждой фазы шин.

Измерение сопротивления изоляции сборных шин необходимо провести до и после испытания повышенным напряжением.

8.3 При выполнении испытаний повышенным напряжением промышленной частоты
сборных и соединительных шин необходимо выполнить следующие операции:

— присоединить защитное заземление к аппарату испытательному;

— присоединить соединительный провод испытательного напряжения к испытываемой шине;

— проверить правильность сборки схемы и надежность защитных заземлений;

— присоединить аппарат испытательный к сети 220 В;

— проверить работу защиты аппарата испытательного, для чего включить испытательное напряжение кнопкой и, вращая ручку регулятора испытательного напряжения по часовой стрелки, подать высокое напряжение на испытываемую шину, при этом должна сработать защита аппарата испытательного, которая отключит высокое напряжение;

— вернуть ручку регулятора в крайнее левое положение и отключить аппарат испытательный от сети 220 В;

— предупредить бригаду о подаче напряжения словами «Подаю напряжение» и, убедившись, что предупреждение услышано всеми членами бригады, снять заземление с испытываемой фазы;

— подключить аппарат испытательный к сети 220 В;

— подать испытательное напряжение. Скорость подъема напряжения до 1/3 испытательного значения может быть произвольной. Далее испытательное напряжение должно подниматься плавно, со скоростью допускающей производить визуальный отсчет по измерительным приборам, и по достижении установленного значения поддерживаться неизменной в течение времени испытания. Под продолжительностью испытания подразумевается время приложения полного испытательного напряжения согласно таблице 2;

— после окончания испытаний производитель работ должен снизить испытательное напряжение до значения не менее 1/3 испытательного, отключить испытательное напряжение и отключить аппарат испытательный от сети 220 В;

— наложить переносное заземление на испытываемую шину;

— отсоединить испытательный провод от испытываемой шины. Операции испытания повторить со всеми фазами шин.

При проведении испытания руководствоваться инструкциями по эксплуатации завода-изготовителя на аппарат испытательный.

8.4 При измерении сопротивления контактных соединений шин необходимо выполнить следующие операции:

— присоединить соединительные провода к микроомметру по четырехзажимной схеме, руководствуясь инструкцией по эксплуатации завода-изготовителя на микроомметр;

— прижать наконечники щупов микроомметра к сборной шине, не имеющей контактного соединения на расстоянии (0,7-0,8) м. Со стороны проверяемого сопротивления присоединяются потенциальные наконечники (обозначенные «П»), с внешней стороны — токовые наконечники щупов (обозначенные Т);

— произвести замер сопротивления участка шины;

— прижать наконечники щупов микроомметра к сборной шине с обоих сторон проверяемого контактного соединения на расстоянии 0,7-0,8 м;

— произвести замер сопротивления контактного соединения сборных шин;

— аналогично провести замеры для других выбранных контактных соединений сборных или соединительных шин для каждой из фаз;

— сравнить данные замера сопротивления контактного соединения сборных и соединительных шин с данными замера сопротивления участка шины.

8.5 Температуру нагрева сборных шин и контактных соединений измерить инфракрасным термометром Raynger MX4 согласно паспорта завода-изготовителя.

8.6 Сборные и соединительные шины считаются выдержавшими испытания если:
— сопротивление изоляции более 300 МОм;

— в результате испытания не произошел пробой изоляции или перекрытие ее скользящими разрядами (срабатывания защиты аппарата испытательного);

— в результате испытания были отмечены местные нагревы изоляции;

— сопротивление контактного соединения не превышает более чем в 1,2 раза сопротивление участка шины такой же длины.

Явление коронирования на поверхности во внимание не принимается. Пробой изоляции характеризуется резким и устойчивым снижением испытательного напряжения. Перекрытие скользящими разрядами сопровождается неустойчивым снижением испытательного напряжения.

8.7 Если сборные и соединительные шины не выдержали испытания, производится более
тщательная чистка, обезжиривание, при необходимости ремонт изоляции и контактных соединений шин. Повторные испытания производятся в порядке, изложенном выше.

8.8 Если после повторных испытаний результат не изменяется, проводится отыскание
поврежденного изолятора и его отбраковка. Сопротивление контактного соединения сборных и
соединительных шин доводится до нормированной величины.

9 ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

9.1 Перечень вредных и опасных производственных факторов, которые могут возникнуть при подготовке, проведении и окончании испытаний и измерений

Опасными факторами при проведении работ по испытаниям и измерениям являются:

— повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. Опасность может представлять возникновение электрической дуги, наличие напряжения на корпусе оборудования в результате нарушения изоляции или заземления. Их воздействие может привести к поражению электрическим током, ожогу;

— повышенное значение напряженности электрического и магнитного поля промышленной частоты при работе вблизи действующего электрооборудования;

— недостаточная освещенность рабочей зоны.

9.2 Технические и индивидуальные средства защиты от вредных и опасных производственных факторов

9.2.1 При измерениях и испытаниях следует применять электрозащитные средства:
— диэлектрические перчатки;

— диэлектрические коврики;
— инструмент с изолирующими
— рукоятками;
— переносные заземления;
— плакаты и знаки безопасности.
Работать без электрозащитных средств и заземления запрещается.

9.2.2 При измерении сопротивления и испытании изоляции токоведущих частей соединительные провода следует присоединять к ним с помощью специальных наконечников, кроме того, следует пользоваться диэлектрическими перчатками, диэлектрическими коврами.

9.2.3 При наличии вблизи рабочего места оборудования, создающего электромагнитные
поля, должны использоваться экраны в соответствии с паспортом на это оборудование.

9.2.4 При недостаточной освещенности необходимо использовать переносные светильники.

9.3 Требования безопасности при проведении технологических операций при подготовке, проведении и окончании испытаний и измерений

9.3.1 Приступать к работе, разрешается только после отключения шин от сети с обеспечением видимого разрыва электрической цепи между шинами и питающей сетью, подготовки и принятия рабочего места.

9.3.2 Проводить испытания и измерения необходимо в соответствии с требованиями
МПОТЭЭ.

9.3.3 Пользоваться испытательными аппаратами и измерительными приборами необходимо б соответствии с требованиями инструкций заводов-изготовителей и инструкций по эксплуатации, разработанных на их основе в Реалстрой.

9.4 Организационные и технические мероприятия, обеспечивающие безопасное
проведение испытаний и измерений

9.4.1 Все испытания и измерения проводятся на отключенном оборудовании бригадой,
допущенной по наряду-допуску согласно МПОТЭЭ.

9.4.2 Испытуемые сборные или соединительные шины, аппарат испытательный, соединительные провода между ними должны быть ограждены щитами, канатами или иным способом, обеспечивающим невозможность беспрепятственного доступа в зону испытаний лиц не занятых испытаниями. Ограждения должны быть оснащены предупреждающими плакатами «Испытание. Опасно для жизни», обращенными лицевой стороной наружу во все стороны, откуда возможен доступ. При необходимости следует выставить охрану.

9.5 Действия персонала при пожаре, аварии, чрезвычайных ситуациях

При пожаре, аварии, при возникновении чрезвычайных ситуаций руководствоваться «Планом ликвидации аварии в Реалстрой «.

10 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

При проведении испытаний и измерений использованный обтирочный материал должен быть помещен в мусоросборник для последующей утилизации в порядке, установленном в Реалстрой

11 ОБРАБОТКА ДАННЫХ И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРЕНИЙ

11.1 Обработку результатов измерений сопротивления изоляции сборных или соединительных шин выполняют способом сравнения с нормативными документами или с предыдущими результатами.

11.2 При обработке результатов испытаний повышенным напряжением промышленной частоты сборных и соединительных шин:

— записать в рабочий журнал величину испытательного напряжения, время испытания пофазно, условия проведения испытаний (температуру и влажность);

— записать в рабочий журнал данные о напряжении, при котором произошло повреждение изоляции (значение напряжения, длительность его выдержки до момента обнаружения повреждения), о месте и характере повреждения изоляции.

11.3 Обработку результатов измерений сопротивления контактных соединений сборных и соединительных шин выполняют способом сравнения данных замера сопротивления контактного соединения сборных и соединительных шин с данными замера сопротивления участка шины.

11.4 Результаты испытаний и измерений сборных и соединительных шин оформляют протоколом. Записи в протоколе должны выполняться в соответствии с подстрочным текстом или наименованием таблиц точно, четко и недвусмысленно, исправления в протоколе не допускаются.

Контактные соединения в электропроводках

Наиболее слабым звеном любой электропроводки являются контакты. Увеличение сопротивления контактных соединений вызывает их нагрев, что не редко приводит к окислению контактирующих поверхностей, возникновению электрической дуги между соединяемыми проводниками с последующим возгоранием строительных конструкций.

В идеале все контактные соединения должны выдерживать как номинальные рабочие токи в проводниках, так и токи перегрузок и коротких замыканий в соответствующих условиях внешних воздействий.

Требования к контактным соединениям содержатся в следующих нормативных документах:

ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования (с Изменениями N 1, 2, 3);

ГОСТ 30011.7.2-2012 (IEC 60947-7-2:2002) Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 7. Электрооборудование вспомогательное. Раздел 2. Клеммные колодки защитных проводников для присоединения медных проводников;

Комплекс стандартов ГОСТ 31195 (ГОСТ IEC 60998) Соединительные устройства для низковольтных цепей бытового и аналогичного назначения;

ГОСТ IEC 60998-2-1-2013 Соединительные устройства для низковольтных цепей бытового и аналогичного назначения. Часть 2-1. Дополнительные требования к соединительным устройствам с резьбовыми зажимами, используемыми в качестве отдельных узлов;

ГОСТ IEC 61210-2011 Устройства присоединительные. Зажимы плоские быстросоединяемые для медных электрических проводников. Требования безопасности;

ГОСТ 31602.1–2012 (IEC 60999-1:1999) Соединительные устройства. Требования безопасности к контактным зажимам. Часть 1. Требования к винтовым и безвинтовым контактным зажимам для соединения медных проводников с номинальным сечением от 0,2 до 35 кв. мм

ГОСТ Р 51686.2-2013 (МЭК 60999-2:2003) Соединительные устройства. Требования безопасности к контактным зажимам. Часть 2. Дополнительные требования к винтовым и безвинтовым контактным зажимам для соединения медных проводников с номинальным сечением от 35 до 300 мм кв. включительно.

ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011 Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов.

Наиболее высокие требования к контактным соединениям предъявляют:

— к соединениям защитных проводников PE и PEN;

— к соединениям проводников в электропроводках, которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара (цепи аварийного освещения, систем противопожарной защиты и др.) в соответствии с частью 2 статьи 82 Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Соединительные устройства в цепях защитных проводников

Защитные проводники предназначены для целей безопасности, например, для защиты от поражения электрическим током. Это может быть, как защитный проводник в составе кабеля для питания розеток и светильников, так и защитный проводник уравнивания потенциалов.

При выборе способов соединения защитных проводников следует в первую очередь учитывать требования ГОСТ Р 50571.5.54. В соответствии с требованиями 543.3.1 данного стандарта:

5 43.3.1 Защитные проводники должны быть соответствующим образом защищены от механических повреждений, ухудшения состояния из-за химических и электрохимических воздействий, электродинамических и термодинамических сил.

Каждое соединение (например, болтовые соединения, зажимы) между защитными проводниками или между защитным проводником и другим оборудованием должно обеспечивать на длительный период электрическую непрерывность и соответствующую механическую прочность, и защиту. Болты, соединяющие защитные проводники, не следует применять для другой цели.

Соединения не должны выполнять пайкой.

Примечание — У всех электрических соединений должны быть удовлетворительная тепловая емкость и механическая прочность, чтобы выдерживать любую комбинацию тока/времени, который может произойти в проводнике или в кабеле/оболочке с самой большой площадью поперечного сечения.

ГОСТ Р 50571.5.54-2013, 543.3.1

То есть в цепях защитных проводников контактные соединения должны выдерживать без разрушения токи коротких замыканий (К.З.).

Контактные соединения, предназначенные для присоединения электрического оборудования, должны выдерживать токи короткого замыкания, указанные в стандартах или технических условиях на конкретное оборудование.

Контактные соединения в цепях неизолированных защитных проводников должны выдерживать токи односекундного короткого замыкания согласно 2.2.7 и 2.2.6 ГОСТ 10434 (в соответствии с вторым абзацем пункта 2.2.7 ГОСТ 10434-82 контактные соединения медных проводников должны выдерживать односекундный ток короткого замыкания 165 А/мм 2 , а в соответствии с требованиями пункта 2.2.6 допустимый нагрев контактных соединений медных проводников при коротком замыкании – 300 о С).

Контактные соединения, предназначенные для соединения изолированных защитных проводников должны выдерживать токи односекундного короткого замыкания, соответствующие допустимым токам короткого замыкания соединяемых жил кабелей и проводов, например, в соответствии с данными таблиц 23 и 18 ГОСТ 31996 (для медных проводников порядка 100 — 110 А/мм 2 ), если в стандартах на конкретные соединительные устройства не установлены более высокие значения допустимых токов (например, согласно 8.2.3 ГОСТ 30011.7.2-2012 — Клеммная колодка защитных проводников должна быть способна выдерживать в течение 1 с номинальный кратковременно выдерживаемый ток, который соответствует 120 А на 1 мм 2 ее номинального поперечного сечения).

В ряде случаев можно допустить применение контактных соединений с меньшими допустимыми токами короткого замыкания, чем допустимые токи короткого замыкания соединяемых проводников, но не ниже установленных расчетом или испытаниями ожидаемых токов короткого замыкания.

Если сечение проводников выбрано по условию допустимых потерь в электрической цепи, например, в протяженных сетях электрического освещения или при подключении удаленных от щитов питания устройств, когда используются кабели большого сечения, ожидаемые токи короткого замыкания могут иметь существенно меньшие значения, чем допустимые токи короткого замыкания используемых проводов и кабелей. В таких случаях допустимо применять соединительные устройства, рассчитанные на меньшие токи короткого замыкания, чем допустимые токи короткого замыкания соединяемых проводников.

При продолжительности короткого замыкания, отличающейся от 1 с, но не более 5 с, допустимый ток короткого замыкания Iдоп может быть вычислен из соотношения:

Iдоп1с – допустимый ток односекундного короткого замыкания, А;

τ – продолжительность короткого замыкания (время срабатывания защитного устройства), с.

Соотношение (1) позволяет вычислить допустимый ток короткого замыкания (для проводников и контактных соединений) при любой продолжительности К.З. по известному значению допустимого тока односекундного короткого замыкания. Это дает возможность сравнивать контактные соединения по единому параметру Iдоп1с, а не по многочисленным комбинациям допустимого тока в зависимости от продолжительности К.З.

Следует понимать, что длительно допустимый ток в проводниках пропорционален площади поверхности проводника, а при коротком замыкании (при времени К.З. менее 5 с) – площади поперечного сечения проводника.

Например, как следует из данных таблицы 23 ГОСТ 31996-2012 для кабелей с медной жилой (второй столбец таблицы) допустимый ток односекундного короткого замыкания определяется сечением жилы и составляет величину порядка 100 — 110 А/мм 2 . При этом в соответствии с таблицей 18 ГОСТ 31996-2012 допустимая температура нагрева жил кабелей с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката и полимерных композиций при коротком замыкании не должна превышать 160 о С.

Болтовые соединения, соответствующие требованиям ГОСТ 10434-82, также соединения, выполненные сваркой (но не пайкой свинцово-оловянными припоями!), обжимом проводников в гильзах обладают лучшими параметрами среди соединителей. Но болтовые соединения используют в основном для соединения проводников большого сечения. Широко распространены соединители с резьбовыми зажимами по ГОСТ IEC 60998-2-1-2013, (Особенно следует обратить внимание на пункт 11.101 этого стандарта, в соответствии с которым — Винты или гайки зажимов, идентифицируемых как зажимы заземления, должны быть надежно заблокированы от случайного ослабления, а также от возможности их отпускания без помощи инструмента. Зажимные узлы на рисунках 101-104 соответствуют этому требованию при условии их соответствия испытаниям согласно настоящему стандарту). Не следует использовать чрезмерно миниатюрные соединители, так как у них могут оказаться недостаточными тепловая емкость и механическая прочность.

Соединительные устройства для огнестойких электропроводок

Для электропроводок, к которым предъявляются требования сохранения работоспособности в условиях пожара, следует использовать контактные соединения, изоляционные облицовки которых обеспечивают сохранение электроизоляционных свойств при воздействии на них или на защитные оболочки (соединительные коробки) открытого пламени и высокой температуры.

Защита контактных соединений от воздействия пожара может быть обеспечена или посредством огнестойких оболочек, например, соединительных коробок с фарфоровыми (керамическими) клеммниками (для примера можно посмотреть коробки серии FS с встроенными клеммниками на сайте компании ДКС. Эти изделия способны обеспечивать контакт между проводниками огнестойких кабелей в течении 45 – 90 минут при температурах до 1000 о С), или применением:

— огнестойких муфт категории «FR»;

— винтовых соединителей (с покрытием пластиком или без покрытия) с дополнительной изоляцией каждого соединения термостойкой изоляцией, например, слюдолентой, используемой при производстве огнестойких кабелей;

— гильз для опрессовки проводников и сварных соединений с изоляцией как в предыдущем перечислении;

— других типов соединений, которые способны обеспечить сохранность соединений проводников и изоляции при их нахождении в открытом пламени и/или при высокой температуре.

Не следует использовать соединительные устройства, в которых контакт между проводниками обеспечивается посредством пружин, пружинящие свойства которых нарушаются в условиях высоких температур.

Под высокой температурой подразумевается стандартный температурный режим в соответствии с ГОСТ 30247.0.

По возможности коробки с соединительными устройствами следует располагать в местах, где возникновение открытого пламени маловероятно, например, в коридорах.

Обычные соединительные устройства зачастую не пригодны для огнестойких электропроводок. Например, при воздействии открытого пламени газовой горелки при температуре порядка 850 градусов в течение 5 минут на соединительное устройство серии 222 (Рис. 1) с него стекает вся пластмасса, хотя сами контакты некоторое время продолжают выполнять свои функции.

Рис. 1 Безвинтовое соединительное устройство серии 222 после 5-минутного воздействия открытого пламени при температуре 850 градусов

При использовании обычных пластиковых коробок и показанных на Рис. 1 соединителей уже через 5 — 10 минут после воздействия открытого пламени могут произойти короткие замыкания.

ПУЭ: Глава 1.8. Нормы приемо-сдаточных испытаний

Предисловие

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) седьмого издания в связи с длительным сроком переработки выпускаются и вводятся в действие отдельными разделами и главами по мере завершения работ по их пересмотру, согласованию и утверждению.

Настоящий выпуск содержит главу 1.8 «Нормы приемо-сдаточных испытаний» раздела 1 «Общие правила».

Глава 1.8 подготовлена ОАО «Электроцентроналадка» с учетом требований государственных стандартов, строительных норм и правил, рекомендаций ряда монтажно-наладочных организаций. Проект главы рассмотрен рабочей группой и представлен к утверждению Госэнергонадзором Минэнерго России.

Требования Правил устройства электроустановок обязательны для всех организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, а также для физических лиц, занятых предпринимательской деятельностью без образования юридического лица.

С 1 сентября 2003 года утрачивает силу глава 1.8 Правил устройства электроустановок шестого издания.

Общие положения

1.8.1. Электрооборудование до 500 кВ, вновь вводимое в эксплуатацию, должно быть подвергнуто приемо-сдаточным испытаниям в соответствии с требованиями настоящей главы. Приемо-сдаточные испытания рекомендуется проводить в нормальных условиях окружающей среды, указанных в государственных стандартах.

При проведении приемо-сдаточных испытаний электрооборудования, не охваченного настоящими нормами, следует руководствоваться инструкциями заводов-изготовителей.

1.8.2. Устройства релейной защиты и электроавтоматики на электростанциях и подстанциях проверяются по инструкциям, утвержденным в установленном порядке.

1.8.3. Помимо испытаний, предусмотренных настоящей главой, все электрооборудование должно пройти проверку работы механической части в соответствии с заводскими и монтажными инструкциями.

1.8.4. Заключение о пригодности оборудования к эксплуатации дается на основании результатов всех испытаний и измерений, относящихся к данной единице оборудования.

1.8.5. Все измерения, испытания и опробования в соответствии с действующими нормативно-техническими документами, инструкциями заводов-изготовителей и настоящими нормами, произведенные персоналом монтажных наладочных организаций непосредственно перед вводом электрооборудования в эксплуатацию, должны быть оформлены соответствующими актами и/или протоколами.

1.8.6. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты обязательно для электрооборудования на напряжение до 35 кВ.

При отсутствии необходимой испытательной аппаратуры переменного тока допускается испытывать электрооборудование распределительных устройств напряжением до 20 кВ повышенным выпрямленным напряжением, которое должно быть равно полуторакратному значению испытательного напряжения промышленной частоты.

1.8.7. Электрооборудование и изоляторы на номинальное напряжение, превышающее номинальное напряжение электроустановки, в которой они эксплуатируются, могут испытываться приложенным напряжением, установленным для класса изоляции данной электроустановки. Измерение сопротивления изоляции, если отсутствуют дополнительные указания, производится:

  • аппаратов и цепей напряжением до 500 В — мегаомметром на напряжение 500 В;
  • аппаратов и цепей напряжением от 500 В до 1000 В — мегаомметром на напряжение 1000 В;
  • аппаратов напряжением выше 1000 В — мегаомметром на напряжение 2500 В.

Испытание повышенным напряжением изоляторов и трансформаторов тока, соединенных с силовыми кабелями 6-10 кВ, может производиться вместе с кабелями. Оценка состояния производится по нормам, принятым для силовых кабелей.

1.8.8. Испытания электрооборудования производства иностранных фирм производятся в соответствии с указаниями завода (фирмы)-изготовителя. При этом значения проверяемых величин должны соответствовать указанным в данной главе.

1.8.9. Испытание изоляции аппаратов повышенным напряжением промышленной частоты должно производиться, как правило, совместно с испытанием изоляции шин распределительного устройства (без расшиновки). При этом испытательное напряжение допускается принимать по нормам для оборудования, имеющего наименьшее испытательное напряжение.

1.8.10. При проведении нескольких видов испытаний изоляции электрооборудования испытанию повышенным напряжением должны предшествовать другие виды ее испытаний.

1.8.11. Испытание изоляции напряжением промышленной частоты, равным 1 кВ, может быть заменено измерением одноминутного значения сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В. Если при этом полученное значение сопротивления меньше приведенного в нормах, испытание напряжением 1 кВ промышленной частоты является обязательным.

1.8.12. В настоящей главе применяются следующие термины:

  1. Испытательное напряжение промышленной частоты — действующее значение напряжения частотой 50 Гц, практически синусоидального, которое должна выдерживать изоляция электрооборудования при определенных условиях испытания.
  2. Электрооборудование с нормальной изоляцией — электрооборудование, предназначенное для применения в электроустановках, подверженных действию грозовых перенапряжений при обычных мерах по грозозащите.
  3. Электрооборудование с облегченной изоляцией — электрооборудование, предназначенное для применения в электроустановках, не подверженных действию грозовых перенапряжений или оборудованных специальными устройствами грозозащиты, ограничивающими амплитудное значение грозовых перенапряжений до значения, не превышающего амплитудного значения испытательного напряжения промышленной частоты.
  4. Аппараты — выключатели всех классов напряжения, разъединители, отделители, короткозамыкатели, предохранители, разрядники, токоограничивающие реакторы, конденсаторы, комплектные экранированные токопроводы.
  5. Ненормированная измеряемая величина — величина, абсолютное значение которой не регламентировано нормативными указаниями. Оценка состояния оборудования в этом случае производится путем сопоставления с данными аналогичных измерений на однотипном оборудовании, имеющем заведомо хорошие характеристики, или с результатами остальных испытаний.
  6. Класс напряжения электрооборудования — номинальное напряжение электроустановки, для работы в которой предназначено данное электрооборудование.

Синхронные генераторы и компенсаторы

Синхронные генераторы мощностью более 1 МВт напряжением выше 1 кВ, а также синхронные компенсаторы должны испытываться в полном объеме настоящего параграфа.

Генераторы мощностью до 1 МВт напряжением выше 1 кВ должны испытываться по пп.1-5, 7-15 настоящего параграфа.

Генераторы напряжением до 1 кВ независимо от их мощности должны испытываться по пп.2, 4, 5, 8, 10-14 настоящего параграфа.

1. Определение возможности включения без сушки генераторов выше 1 кВ.

Следует производить в соответствии с указанием завода-изготовителя.

2. Измерение сопротивления изоляции.

Сопротивление изоляции должно быть не менее значений, приведенных в табл.1.8.1.

3. Испытание изоляции обмотки статора повышенным выпрямленным напряжением с измерением тока утечки по фазам.

Испытанию подвергается каждая фаза или ветвь в отдельности при других фазах или ветвях, соединенных с корпусом. У генераторов с водяным охлаждением обмотки статора испытание производится в случае, если возможность этого предусмотрена в конструкции генератора.

Значения испытательного напряжения приведены в табл.1.8.2.

Для турбогенераторов типа ТГВ-300 испытание следует производить по ветвям.

Испытательное выпрямленное напряжение для генераторов типа ТГВ-200 и ТГВ-300 соответственно принимаются 40 и 50 кВ.

Для турбогенераторов ТВМ-500 (Uном=36,75 кВ) испытательное напряжение — 75 кВ.

Измерение токов утечки для построения кривых зависимости их от напряжения производится не менее чем при пяти значениях выпрямленного напряжения — от 0,2Umax до Umax равными ступенями. На каждой ступени напряжение выдерживается в течение 1 минуты. При этом фиксируются токи утечки через 15 и 60 с.

Оценка полученной характеристики производится в соответствии с указаниями завода-изготовителя.

4. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытание проводится по нормам, приведенным в табл.1.8.3.

Испытанию подвергается каждая фаза или ветвь в отдельности при других фазах или ветвях, соединенных с корпусом.

Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.

При проведении испытаний изоляции повышенным напряжением промышленной частоты следует руководствоваться следующим:

  • испытание изоляции обмоток статора генератора рекомендуется производить до ввода ротора в статор. Если стыковка и сборка статора гидрогенератора осуществляются на монтажной площадке и впоследствии статор устанавливается в шахту в собранном виде, то изоляция его испытывается дважды: после сборки на монтажной площадке и после установки статора в шахту до ввода ротора в статор. В процессе испытания осуществляется наблюдение за состоянием лобовых частей машины: у турбогенераторов — при снятых торцовых щитах, у гидрогенераторов — при открытых вентиляционных люках;
  • испытание изоляции обмотки статора для машин с водяным охлаждением следует производить при циркуляции дистиллированной воды в системе охлаждения с удельным сопротивлением не менее 100 кОм/см и номинальном расходе;
  • после испытания обмотки статора повышенным напряжением в течение 1 мин у генераторов 10 кВ и выше испытательное напряжение снизить до номинального напряжения генератора и выдержать в течение 5 мин для наблюдения за коронированием лобовых частей обмоток статора. При этом не должно быть сосредоточенного в отдельных точках свечения желтого или красного цвета, появления дыма, тления бандажей и тому подобных явлений. Голубое и белое свечение допускается;
  • испытание изоляции обмотки ротора турбогенераторов производится при номинальной частоте вращения ротора;
  • перед включением генератора в работу по окончании монтажа (у турбогенераторов — после ввода ротора в статор и установки торцевых щитов) необходимо провести контрольное испытание номинальным напряжением промышленной частоты или выпрямленным напряжением, равным 1,5Uном. Продолжительность испытаний 1 мин.

5. Измерение сопротивления постоянному току.

Нормы допустимых отклонений сопротивления постоянному току приведены в табл.1.8.4.

При сравнении значений сопротивлений они должны быть приведены к одинаковой температуре.

6. Измерение сопротивления обмотки ротора переменному току.

Измерение производится в целях выявления витковых замыканий в обмотках ротора, а также состояния демпферной системы ротора. У неявнополюсных роторов измеряется сопротивление всей обмотки, а у явнополюсных — каждого полюса обмотки в отдельности или двух полюсов вместе. Измерение следует производить при подводимом напряжении 3 В на виток, но не более 200 В. При выборе значения подводимого напряжения следует учитывать зависимость сопротивления от значения подводимого напряжения. Сопротивление обмоток неявнополюсных роторов определяют на трех-четырех ступенях частоты вращения, включая номинальную, и в неподвижном состоянии, поддерживая приложенное напряжение или ток неизменным. Сопротивление по полюсам или парам полюсов измеряется только при неподвижном роторе. Отклонения полученных результатов от данных завода-изготовителя или от среднего значения измеренных сопротивлений полюсов более чем на 3-5% свидетельствуют о наличии дефектов в обмотке ротора. На возникновение витковых замыканий указывает скачкообразный характер снижения сопротивления с увеличением частоты вращения, а на плохое качество в контактах демпферной системы ротора указывает плавный характер снижения сопротивления с увеличением частоты вращения. Окончательный вывод о наличии и числе замкнутых витков следует делать на основании результатов снятия характеристики КЗ и сравнения ее с данными завода-изготовителя.

7. Проверка и испытание электрооборудования систем возбуждения.

Приводятся нормы испытаний силового оборудования систем тиристорного самовозбуждения (далее СТС), систем независимого тиристорного возбуждения (СТН), систем безщеточного возбуждения (БСВ), систем полупроводникового высокочастотного возбуждения (ВЧ). Проверка автоматического регулятора возбуждения, устройств защиты, управления, автоматики и др. производится в соответствии с указаниями завода-изготовителя.

Проверку и испытание электромашинных возбудителей следует производить в соответствии с 1.8.14.

7.1. Измерение сопротивления изоляции.

Значения сопротивлений изоляции при температуре 10-30 ºС должны соответствовать приведенным в табл.1.8.5.

7.2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Значение испытательного напряжения принимается согласно табл.1.8.5, длительность приложения испытательного напряжения 1 мин.

7.3. Измерение сопротивления постоянному току обмоток трансформаторов и электрических машин в системах возбуждения.

Сопротивление обмоток электрических машин (вспомогательный генератор в системе СТН, индукторный генератор в системе ВЧ, обращенный синхронный генератор в системе БСВ) не должно отличаться более чем на 2% от заводских данных; обмоток трансформаторов (выпрямительных в системах СТС, СТН, БСВ; последовательных в отдельных системах СТС) — более чем на 5%. Сопротивления параллельных ветвей рабочих обмоток индукторных генераторов не должны отличаться друг от друга более чем на 15%, сопротивления фаз вращающихся подвозбудителей — не более чем на 10%.

7.4. Проверка трансформаторов (выпрямительных, последовательных, собственных нужд, начального возбуждения, измерительных трансформаторов напряжения и тока).

Проверка производится в соответствии с нормами, приведенными в 1.8.16, 1.8.17, 1.8.18. Для последовательных трансформаторов ПТ определяется также зависимость между напряжением на разомкнутых вторичных обмотках и током статора генератора U2п.т.=f(Iст.).

Характеристика U2п.т.=f(Iст.) определяется при снятии характеристик трехфазного короткого замыкания генератора (блока) до Iст.ном.. Характеристики отдельных фаз (при однофазных последовательных трансформаторах) не должны различаться между собой более чем на 5%.

7.5. Определение характеристики вспомогательного синхронного генератора промышленной частоты в системах СТН.

Вспомогательный генератор (ВГ) проверяется в соответствии с п.8 данного параграфа. Характеристика короткого замыкания ВГ определяется до Iст.ном. , а характеристика холостого хода до 1,3Uст.ном. с проверкой витковой изоляции в течение 5 мин.

7.6. Определение характеристики индукторного генератора совместно с выпрямительной установкой в системе ВЧ возбуждения.

Производится при отключенной обмотке последовательного возбуждения.

Характеристика холостого хода индукторного генератора совместно с выпрямительной установкой (ВУ) , [Uст, Uву=f(Iн.в.), где Iн.в. — ток в обмотке независимого возбуждения], определяемая до значения Uву, соответствующего удвоенному номинальному значению напряжения ротора, не должна отличаться от заводской более чем на 5%. Разброс напряжений между последовательно соединенными вентилями ВУ не должен превышать 10% среднего значения.

Характеристика короткого замыкания индукторного генератора совместно с ВУ также не должна отличаться от заводской более чем на 5%. При выпрямленном токе, соответствующем номинальному току ротора, разброс токов по параллельным ветвям в плечах ВУ не должен превышать ±20% среднего значения. Определяется также нагрузочная характеристика при работе на ротор до Iрхх[Iр=f(Iв.в.)], где Iв.в. — ток возбуждения возбудителя.

7.7. Определение внешней характеристики вращающегося подвозбудителя в системах ВЧ возбуждения.

При изменении нагрузки на подвозбудитель (нагрузкой является автоматический регулятор возбуждения) изменение напряжения подвозбудителя не должно превышать значения, указанного в заводской документации. Разность напряжения по фазам не должна превышать 10%.

7.8. Проверка элементов обращенного синхронного генератора, вращающегося преобразователя в системе БСВ.

Измеряются сопротивления постоянному току переходных контактных соединений вращающегося выпрямителя: сопротивление токопровода, состоящего из выводов обмоток и проходных шпилек, соединяющих обмотку якоря с предохранителями (при их наличии); соединения вентилей с предохранителями; сопротивление самих предохранителей вращающегося преобразователя. Результаты измерения сравниваются с заводскими нормами.

Проверяются усилия затяжки вентилей, предохранителей RC-цепей, варисторов и т.д. в соответствии с заводскими нормами.

Измеряются обратные токи вентилей вращающегося преобразователя в полной схеме с RC-цепями (либо варисторами) при напряжении, равном повторяющемуся для данного класса. Токи не должны превышать значения, указанные в заводских инструкциях на системы возбуждения.

7.9. Определение характеристик обращенного генератора и вращающегося выпрямителя в режимах трехфазного короткого замыкания генератора (блока).

Измеряются ток статора Iст, ток возбуждения возбудителя Iв.в., напряжение ротора Uр, определяется соответствие характеристик возбудителя Uр=f(Iн.в.) заводским. По измеренным токам статора и заводской характеристике короткого замыкания генератора Iст=f(Iр) определяется правильность настройки датчиков тока ротора. Отклонение измеренного с помощью датчика типа ДТР-П тока ротора (тока выхода БСВ) не должно превышать 10% расчетного значения тока ротора.

7.10. Проверка тиристорных преобразователей систем СТС, СТН, БСВ.

Измерение сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением производятся в соответствии с табл.1.8.5.

Производятся гидравлические испытания повышенным давлением воды тиристорных преобразователей (ТП) с водяной системой охлаждения. Значение давления и время его воздействия должны соответствовать нормам завода-изготовителя на каждый тип преобразователя. Выполняется повторная проверка изоляции ТП после заполнения дисциллятом (см. табл.1.8.3).

Проверяется отсутствие пробитых тиристоров, поврежденных RC-цепей. Проверка выполняется с помощью омметра.

Проверяется целостность параллельных цепей плавкой вставки каждого силового предохранителя путем измерения сопротивления постоянному току.

Проверяется состояние системы управления тиристоров, диапазон регулирования выпрямленного напряжения при воздействии на систему управления тиристоров.

Проверяется ТП при работе генератора в номинальном режиме с номинальным током ротора. Проверка выполняется в следующем объеме:

  • распределение токов между параллельными ветвями плеч преобразователей; отклонение значений токов в ветвях от среднеарифметического значения тока ветви должно быть не более 10%;
  • распределение обратных напряжений между последовательно включенными тиристорами с учетом коммутационных перенапряжений; отклонение мгновенного значения обратного напряжения от среднего на тиристоре ветви должно быть не более ±20%;
  • распределение тока между параллельно включенными преобразователями; токи не должны отличаться более чем на ±10% от среднего расчетного значения тока через преобразователь;
  • распределение тока в ветвях одноименных плеч параллельно включенных ТП; отклонение от среднего расчетного значения тока ветви одноименных плеч не должно быть более ±20%.

7.11. Проверка выпрямительной диодной установки в системе ВЧ возбуждения.

Производится при работе генератора в номинальном режиме с номинальным током ротора. При проверке определяется:

  • распределение тока между параллельными ветвями плеч; отклонение от среднего значения должно быть не более ±20%;
  • распределение обратных напряжений по последовательно включенным вентилям; отклонение от среднего значения должно быть не более ±20%.

7.12. Проверка коммутационной аппаратуры, силовых резисторов, аппаратуры собственных нужд систем возбуждения.

Проверка производится в соответствии с указаниями завода-изготовителя и 1.8.34.

7.13. Измерение температуры силовых резисторов, диодов, предохранителей, шин и других элементов преобразователей и шкафов, в которых они расположены.

Измерения выполняются после включения систем возбуждения под нагрузку. Температуры элементов не должны превышать значений, указанных в инструкциях заводов-изготовителей. При проверке рекомендуется применение тепловизоров, допускается использование пирометров.

8. Определение характеристик генератора:

  • трехфазного КЗ. Характеристика снимается при изменении тока статора до номинального. Отклонения от заводской характеристики должны находиться в пределах погрешности измерения.

Снижение измеренной характеристики, которое превышает погрешность измерения, свидетельствует о наличии витковых замыканий в обмотке ротора.

У генераторов, работающих в блоке с трансформатором, снимается характеристика КЗ всего блока (с установкой закоротки за трансформатором). Характеристику собственно генератора, работающего в блоке с трансформатором, допускается не определять, если имеются протоколы соответствующих испытаний на стенде заводов-изготовителей.

У синхронных компенсаторов без разгонного двигателя снятие характеристик трехфазного КЗ производится на выбеге в том случае, если отсутствует характеристика, снятая на заводе;

  • холостого хода. Подъем напряжения номинальной частоты на холостом ходу производить до 130% номинального напряжения турбогенераторов и синхронных компенсаторов, до 150% номинального напряжения гидрогенераторов. Допускается снимать характеристику холостого хода турбо- и гидрогенератора до номинального тока возбуждения при пониженной частоте вращения генератора при условии, что напряжение на обмотке статора не будет превосходить 1,3 номинального. У синхронных компенсаторов разрешается снимать характеристику на выбеге. У генераторов, работающих в блоке с трансформаторами, снимается характеристика холостого хода блока; при этом генератор возбуждается до 1,15 номинального напряжения (ограничивается трансформатором). Характеристику холостого хода собственно генератора, отсоединенного от трансформатора блока, допускается не снимать, если имеются протоколы соответствующих испытаний на заводе-изготовителе. Отклонение характеристики холостого хода от заводской не нормируется, но должно быть в пределах погрешности измерения.

9. Испытание междувитковой изоляции.

Испытание следует производить подъемом напряжения номинальной частоты генератора на холостом ходу до значения, соответствующего 150% номинального напряжения статора гидрогенераторов, 130% — турбогенераторов и синхронных компенсаторов. Для генераторов, работающих в блоке с трансформатором, — см. указания п.9. При этом следует проверить симметрию напряжений по фазам. Продолжительность испытания при наибольшем напряжении — 5 мин.

Испытание междувитковой изоляции рекомендуется производить одновременно со снятием характеристики холостого хода.

10. Измерение вибрации.

Вибрация (размах вибросмещений, удвоенная амплитуда колебаний) узлов генератора и их электромашинных возбудителей не должна превышать значений, приведенных в табл.1.8.6.

Вибрация подшипников синхронных компенсаторов с номинальной частотой вращения ротора 750-1500 об/мин не должна превышать 80 мкм по размаху вибросмещений или 2,2 мм·с-1 по среднеквадратическому значению вибрационной скорости.

11. Проверка и испытание системы охлаждения.

Производится в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

12. Проверка и испытание системы маслоснабжения.

Производится в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

13. Проверка изоляции подшипника при работе генератора (компенсатора).

Производится путем измерения напряжения между концами вала, а также между фундаментной плитой и корпусом изолированного подшипника. При этом напряжение между фундаментной плитой и подшипником должно быть не более напряжения между концами вала. Различие между напряжениями более чем на 10% указывает на неисправность изоляции.

14. Испытание генератора (компенсатора) под нагрузкой.

Нагрузка определяется практическими возможностями в период приемо-сдаточных испытаний. Нагрев статора при данной нагрузке должен соответствовать паспортным данным.

15. Определение характеристик коллекторного возбудителя.

Характеристика холостого хода определяется до наибольшего (потолочного) значения напряжения или значения, установленного заводом-изготовителем.

Снятие нагрузочной характеристики производится при нагрузке на ротор генератора не ниже номинального тока возбуждения генератора. Отклонения характеристик от заводских должны быть в пределах допустимой погрешности измерений.

16. Испытание концевых выводов обмотки статора турбогенератора серии ТГВ.

Помимо испытаний, указанных в табл.1.8.1 и 1.8.3, концевые выводы с конденсаторной стеклоэпоксидной изоляцией подвергаются испытаниям по пп.16.1 и 16.2.

16.1. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ).

Измерение производится перед установкой концевого вывода на турбогенератор при испытательном напряжении 10 кВ и температуре окружающего воздуха 10-30ºС.

Значение tg δ собранного концевого вывода не должно превышать 130% значения, полученного при измерениях на заводе. В случае измерения tg δ концевого вывода без фарфоровых покрышек его значение не должно превышать 3%.

16.2. Проверка газоплотности.

Испытание на газоплотность концевых выводов, испытанных на заводе давлением 0,6 МПа, производится давлением сжатого воздуха 0,5 МПа.

Концевой вывод считается выдержавшим испытание, если при давлении 0,3 МПа падение давления не превышает 1 кПа/ч.

17. Измерение остаточного напряжения генератора при отключении АГП в цепи ротора.

Значение остаточного напряжения не нормируется.

18. Испытание генератора (компенсатора) под нагрузкой.

Нагрузка определяется практически возможностями в период приемо-сдаточных испытаний. Нагрев статора при данной нагрузке должен соответствовать данным завода-изготовителя.

Таблица 1.8.1 Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента адсорбции

Классификация и общие технические требования к контактным электрическим соединениям

Классификация, требования к конструкции, надежности, безопасности и устойчивости к механически факторам контактных электрических соединений даны в ГОСТ 10434-82. Этот стандарт распространяется на разборные и неразборные соединения шин, проводов, кабелей, проводников из меди, алюминия и его сплавов, алюминиевых проводов с выводами электротехнических устройств, а также на контактные соединения проводников между собой на токи от 2,5 А и выше. В части допустимого электрического соединения и стойкости контактных соединения при сквозных токах требования этого стандарта распространяются на контактные соединения в цепях заземляющих их и защитных проводников из стали.

Неразборные контактные соединения должны выполняться сваркой, пайкой или прессовкой; разборные, не требующие средств стабилизации электрического сопротивления – при помощи стальных крепежных изделий, защищённых от коррозии. Разборные контактные соединения, требующие средства стабилизации электрического сопротивления, должны выполняться с использованием, как по отдельности, так и в сочетании следующих средств:

1) крепежных изделий из цветных металлов;

2) тарельчатых пружин;

3) защитных металлических покрытий рабочих поверхностей, выбранных по ГОСТ 9303-84;

4) переходных деталей в виде медно-алюминиевых пластин по ГОСТ 19357-81, медно-алюминиевых наконечников по ГОСТ 9581-80 и аппаратных зажимов из легированного алюминия по ГОСТ 23065-78;

5) переходных деталей в виде пластин и наконечников из твердого алюминиевого сплава;

6) штифтовых наконечников по ГОСТ 2358-79 из твердого алюминиевого сплава;

7) штифтовых медно-алюминиевых наконечников по ГОСТ 23596-79.

В зависимости от области применения контактные соединения подразделяют на три класса [33]. Контактные соединения цепей, сечения которых выбраны по длительным допустимым токовым нагрузкам, относят к классу 1. Контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности, защите от перегрузки, принято относить к классу 2, к которому также относят контактные соединения в цепях заземляющих и защитных проводников из стали. Контактные соединения цепей с электротехническими устройствами, работа которых связана с выделением большого количества тепла (нагреватели, резисторы), относят к классу 3.

Разборные контактные соединения применяются с плоскими, штыревыми, гнездовыми выводами как у однопроволочных, так и у многопроволочных жил проводов и кабелей. К каждому болту (винту) плоского вывода или штыревому выводу рекомендуется присоединять не более двух проводников. Винты и контактные соединения рекомендуется применять с цилиндрическими или шестигранными головками.

ГОСТ 10434-82 рекомендует следующие требования к подготовке рабочих поверхностей контакт-деталей контактных соединений:

1) Контакт-детали, имеющие два и более отверстий под болты в поперечном ряду, рекомендуется выполнять с продольными разрезами;

2) Рабочие поверхности медных без покрытий и алюмомедных деталей непосредственно перед сборкой с линейной арматурой зачищают без повреждения медной оболочки у последних; алюминиевых из алюминиевых сплавов – зачищают и смазывают вазелином, нейтральной сказкой ЦИАТИМ-221. Рабочие поверхности, имеющие металлические покрытия, промывают органическими растворителями; рабочие поверхности контакт-деталей при соединении прессовкой, если они из меди, зачищают, а если из алюминия – зачищают и смазывают кварцево-вазелиновой (свинцово-вазелиновой) пастой.

Электрическое сопротивление сварных и паяных контактов должно оставаться неизменным; для остальных контактов, прошедших испытания по ГОСТ 17441-81, сопротивление не должно превышать начального значения более чем в 1,5 раза. При протекании номинального тока наибольшая допустимая температура контактных соединений классов 1 и 2 не должна превышать для проводников без защитных покрытий рабочих поверхностей 95 °C (установки до 1 кВ), 90 °C (установки свыше 1 кВ); для проводников, покрытых неблагородными металлами, соответственно 110 °C и 100 °C; для посеребренных проводников из меди, ее сплавов соответственно 125 °C и 120 °C.

Температура контактных соединений из алюминия, из алюминия и меди – 200 °C; из меди – 700 °C; из стали – 400 °С. Контактные соединения должны выдерживать вибрации в течение часа с частотой 40 – 50 Гц и амплитудой 1 мм. Затяжку болтов рекомендуется проводить моментными ключами (ДК-25), а винтов – торированными отвертками, крутящие моменты для них – по ГОСТ 10434-82.

Для выполнения контактных соединений токоведущих частей электроустановок применяют различные технологические способы: электросварку контактным разогревом и угольным электродом, газоэлектрическую, газовую, термитную, контактную стыковую сварку, холодную сварку давлением, пайку, прессовку, скрутку, стягивание (болтами, винтами) и т.п.

Электросварку проводников контактным разогревом применяют для оконцевания, соединения и ответвления алюминиевых проводов сечением до 1000 мм 2 , а также для соединения алюминиевых жил с медными. Сварку контактным разогревом с использованием присадочных материалов применяют для соединения и оконцевания алюминиевых многопроволочных жил проводов и кабелей сечением до 2000 мм 2 , электросварку угольным электродом – для соединения алюминиевых шин различных сечений и конфигураций, газоэлектрическую сварку – в основном для соединения алюминиевых и медных жил. Достоинство последней состоит в том, что ее выполняют без флюсов, однако требуется применение относительно громоздкого оборудования и использование дорогого газа. Поэтому газоэлектрическую сварку применяют для контактного соединения шин из алюминиевых сплавов типа АД31 и медных шин. Газовая сварка предназначается для соединения медных и алюминиевых проводов различных сечений и конфигураций; для ее выполнения необходимо громоздкое оборудование и соблюдение особых правил техники безопасности при работе с газами.

Термитной [5] сваркой можно соединять стальные, медные и алюминиевые провода и шины практически всех сечений; однако наиболее целесообразно ее применение для контактных соединений неизолированных проводов линий электропередач в полевых условиях. Для термитной сварки используют простое оборудование; для ее выполнения не требуется расхода электроэнергии; необходимо также создание специальных условий для хранения термитных патронов и спичек. Термитно-тигельную сварку используют при соединении стальных полос контуров заземления и грозозащитных тросов.

Контактная стыковая сварка применяется при соединении алюминиевых шин с медными (медно-алюминиевые переходные пластины и медно-алюминиевые наконечники).

Холодная сварка давлением служит при соединении алюминиевых и медных шин средних сечений и однопроволочных проводов сечением до 10 мм 2 , для ее выполнения не требуется дополнительных материалов и контактной арматуры.

Пайкой выполняют соединения как алюминиевых, так и медных проводов любого сечения; этот способ не нуждается в сложном оборудовании, но трудоемок.

Опрессовка предназначена для контактных соединений алюминиевых, сталеалюминевых и медных изолированных и неизолированных проводов сечением до 1000 мм 2 . Соединения опрессовкой не создают тепловых воздействий на изоляцию, но при оконцевании и соединении проводников особенно тщательно необходимо подбирать наконечники, гильзы, а также инструменты (пуансоны и матрицы). Этот способ применяется, как в кабельных, так и на воздушных линиях [5, 14, 33].

Скручивание проводов используется на линиях связи, и с помощью соединителей соединяют провода воздушных линий электропередачи (ВЛ).

Применение того или иного способа контактного соединения зависит от материалов соединяемых проводников, их сечения и формы, напряжения электроустановки, условий монтажа (наличие механизмов, приспособлений, материалов, электроэнергии и т.п.), а также требований эксплуатации.

Провода воздушных линий до 1 кВ соединяют в пролетах скручиванием в овальных трубках; однопроволочные провода допускается соединять скручиванием с последующей пайкой или сваркой внахлестку (соединение однопроволочных проводов сваркой встык не допускается). Провода в петлях анкерных опор соединяют анкерными и ответвительными клиновыми зажимами, скручиванием в овальных трубках, плашечными или аппаратными прессуемыми зажимами, сваркой.

Ответвления проводов ВЛ должны быть выполнены прессуемыми или плашечными зажимами.

Способы соединения проводов BJI выше 1 кВ зависят от их сечения. В пролетах алюминиевые провода сечением до 95 мм 2 , сталеалюминиевые сечением до 185 мм 2 и стальные сечением до 50 мм 2 соединяют скручиванием с помощью овальных соединений; алюминиевые провода сечением 120 – 185 мм 2 и стальные сечением 70 – 95 мм 2 – опрессовкой с помощью овальных соединителей с дополнительной термитной сваркой концов; алюминиевые и сталеалюминевые провода сечением 240 мм 2 и более – с помощью соединительных прессуемых зажимов. В петлях анкерных и угловых опор сталеалюминиевые провода сечением до 240 мм 2 и алюминиевые сечением до 95 мм 2 соединяются термитной сваркой; сталеалюминиевые провода сечением 300 мм 2 и выше – прессуемыми соединительными зажимами; провода разных марок – аппаратными прессуемыми зажимами.

Использование способа контактного соединения зависит от материалов соединяемых проводников, сечения, формы и напряжения электроустановки, условий монтажа. Воздушные линии (провода) до 1 кВ в пролетах соединяют скручиванием в овальных трубках, однопроволочные провода допускается соединять скручиванием с последующей пайкой или сваркой внахлестку (сварка встык однопроволочных проводов не допускается). В петлях анкерных опор провода соединяют анкерными и ответвительными клиновыми зажимами, скручиванием в овальных трубках, плашечными или аппаратными прессуемыми зажимами и сваркой.

Подготовку проводников к контактному соединению проводят в зависимости от способа выполнения соединения. Для того чтобы обеспечить металлический контакт между соединяемыми проводниками, их контактные поверхности предварительно очищают от всякого рода пленок, применяя при этом смывание, химическое растворение пленок и механическую очистку; часто эти способы используют совместно. Эффективна механическая очистка в сочетании со смыванием или растворением. Способы очистки поверхностей выбирают в зависимости от материалов контактных элементов, наличия на них защитных металлических покрытий, вида пленок и способа выполнения контактного соединения.

Правильное и качественное выполнение операций по соединению, ответвлению и оконцеванию жил проводов и кабелей определяет надежность эксплуатации внутренней и наружной электропроводок. Эти элементы проводок должны обладать необходимой механической прочностью и малым электрическим сопротивлением, сохраняя эти свойства на все время эксплуатации.

Для устройства электропроводки используются провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами. По экономическим соображениям электропроводка, как правило, выполняется проводами и кабелями с алюминиевыми жилами. Однако алюминий имеет свойства, которые мало способствуют надежности соединения. Одно из них – повышенная (по сравнению с медью) текучесть и окисляемость с образованием токонепроводящих пленок. Окись алюминия создает большое переходное сопротивление, приводящее к ухудшению электрического контакта и чрезмерному его нагреванию. Окисная пленка создает трудности при пайке и сварке проводов, так как она имеет температуру плавления 2050 °С, температура же плавления самого алюминия составляет только 660 °С.

В процессе эксплуатации винтовые и болтовые сжимы соединений алюминиевых и медных проводов требуют контроля и периодического подтягивания.

Конструкция зажима для соединения алюминиевых жил должна обеспечивать следующие свойства:

— постоянство давления на провода при появлении их текучести;

— устройство, предохраняющее провода от растекания из-под контактного винта;

— гальваническое покрытие деталей.

Этим требованиям отвечает зажим, специально разработанный для соединения алюминиевых жил (рис. 2.1). Пружинная шайба зажима обеспечивает постоянство давления на присоединяемые провода, а упор предохраняет выдавливание провода из-под контактного зажима. В некоторых конструкциях пружинная шайба и упор, ограничивающий растекание, выполняются в виде одной шайбы-звездочки. Собирать зажим необходимо со всеми деталями, так как отсутствие любой из них обязательно приведет к ухудшению контакта.

Рис. 2.1. Зажим для присоединения алюминиевых проводов

1 – винт; 2 – пружинная шайба; 3 – шайба или основание контактного зажима; 4 – токоведущая жила; 5 – упор, ограничивающий растекание алюминиевого проводника.

Многопроволочную медную токоведущую жилу сечением 1,0 – 2,5 мм 2 в некоторых видах соединений оконцовывают в виде стержня с полудкой припоем ПОС-40.

Контактные зажимы штепсельных розеток до 10 А и выключателей от 4 А и выше допускают присоединения медных и алюминиевых проводов сечением от 1 до 2,5 мм 2 , а для выключателей 1 А – только медных жил проводов сечением от 0,5 до 1 мм 2 . Присоединение алюминиевых проводов в зажиме обязательно выполняется с оконцеванием в виде колечка, медных – в виде колечка и стержнем (рис. 2.2). Колечко алюминиевого провода перед вводом в контакт зачищают и смазывают кварцевазелиновой или цинковазелиновой пастой. В штепсельных розетках до 10 А к одному контакту можно присоединить не более двух медных или алюминиевых проводов сечением до 4 мм 2 .

Рис. 2.2. Оконцевание проводов

Широкое распространение получил способ соединения и оконцевания алюминиевых и медных проводов и кабелей опрессовкой, которая обеспечивает надежный электрический контакт и необходимую механическую прочность, кроме того, проста в исполнении. Опрессовку выполняют ручными клещами, механическими и гидравлическими прессами с помощью сменных матриц и пуансонов. Для соединения жил проводов и кабелей служат гильзы (рис. 2.3), для оконцевания – наконечники.

Пайкой и сваркой соединяют и ответвляют провода в тех случаях, когда нельзя применить все остальные – опрессовку, винтовые сжимы и сварку. Пайка создает хороший электрический контакт, но это соединение непрочное, поэтому провода перед пайкой надо скручивать. Соединение и ответвление медных жил сечением до 6 мм 2 выполняется пропаянной скруткой. Скрутка с последующей пропайкой является способом соединения и ответвления однопроволочных медных и многопроволочных проводов марок ПP, ПВ, ПРВД, ПРД сечением 1,5 – 6 мм 2 в открытых электропроводках на роликах и изоляторах (рис. 2.4.) Этот способ соединения и ответвления применяют также в электропроводках, выполняемых плоскими проводами ППВ и другими, когда ответвительные коробки не имеют вкладышей с контактными зажимами, а также в некоторых других случаях.

Рис.2.3. Опрессовка алюминиевых проводов гильзами ГАО:

а – односторонняя; б – двухсторонняя опрессовки

Прост по исполнению способ соединения проводов скруткой, но он требует последующей пропайки соединения, так как даже качественно выполненная скрутка имеет переходное контактное сопротивление, которое в несколько раз выше, чем при других способах соединения – опрессовке, пайке, сварке, болтовом или винтовом соединении. При скрутке провода имеют мало контактных точек, и при протекании через соединение тока контакт может перегреваться, что иногда бывает причиной пожара. По этой причине соединение скруткой без пропайки не допускается.

При пайке однопроволочных алюминиевых жил сечением 2,5 – 10 мм 2 соединение и ответвление производят в виде двойной скрутки с желобком. С жил снимают изоляцию, зачищают до металлического блеска наждачной бумагой или кордовой лентой, соединяют внахлестку двойной скруткой с образованием желобка в месте касания жил (рис. 2.5).

Рис. 2.4. Соединение и ответвление медных проводов марок ПВ, ПР, ПРД, ПРВД

Рис. 2.5. Соединение однопроволочных алюминиевых проводов двойной скруткой с желобком

Сварка применяется для оконцевания и соединения токоведущих жил проводов и кабелей всех сечений и для алюминиевых жил с медными при сечении жил не более 10 мм 2 . Этот способ соединения требует применения специальных флюсов, сварочных аппаратов и другого специального оборудования.

Дата добавления: 2020-03-18 ; просмотров: 1139 | Нарушение авторских прав

Каждый электрик должен знать:  Устройство и эксплуатация воздушных линий напряжением 0,38 кВ с изолированными проводами
Добавить комментарий