Защита кабелей от механических повреждений. Конструкция кабельных ЛЭП. Способ прокладки. Защита от механических повреждений

К средствам защиты от механического травмирования относятся: предохранительные, тормозные, оградительные устройства, системы дистанционного управления.

1. Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим работы оборудования за пределы допустимых значений.

Таким образом, при аварийных режимах исключаются возможность взрывов, поломок, воспламенений.

В соответствии с ГОСТ 12.4.125 – 83 предохранительные устройства по характеру действия бывают: блокировочными и ограничительными.

Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на:

1. Механические – обеспечивающие связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. При снятом ограждении его невозможно пустить в ход.
2. Электронные (радиационные) применяют для защиты опасных зон на прессах, гильотинных ножницах и других видах технологического оборудования машиностроения.
3. Электрические – на ЭУ напряжением 500 В и выше, а также на различных видах технологического оборудования с электроприводом. Она обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения.
4. Электромагнитные – (радиочастотные) применяются для предотвращения попадания человека в опасную зону.
5. Магнитные – использующие постоянное магнитное поле.
6. Оптические – с использованием фотоэлементов. Применяются в кузнечно–прессовых и механических цехах машиностроительных заводов.
7. Пневматические – применяются там, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: турбинах, компрессорах, воздуходувках и т.д. Преимущества: малая инерционность.
8. Гидравлические – аналогично п.7.
9. Комбинированные.

Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону или во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор. Применяются там в основном, где нет ограждений или, где работа может вестись при снятом ограждении.

Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяются на: муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины и шайбы.

Примером ограничительных устройств являются элементы механизмов и машин, рассчитанных на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках.

Слабые звенья делятся на 2 группы:

1. Звенья с автоматическим восстановлением кинематической цепи, после того как контролируемый параметр пришел в норму (например муфты трения).
2. Звенья с восстановлением кинематической цепи путем замены слабого звена (например штифты и шпонки). Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах.

2. Тормозные устройства подразделяются:

По конструктивному исполнению:

1. Колодочные;
2. Дисковые;
3. Полуавтоматические.

По способу срабатывания:

1. Ручные;
2. Автоматические;
3. Полуавтоматические;

По принципу действия:

1. Механические;
2. Электромагнитные;
3. Пневматические;
4. Гидравлические;
5. Комбинированные.

По назначению:

1. Рабочие;
2. Резервные;
3. Стояночные;
4. Экстренного торможения.

3. Оградительные устройства – класс средств защиты, препятствующих попаданию человека в опасную зону. Их применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны обработки заготовок на станках, прессах, штампах, оголенных токоведущих частей, зон интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных, ионизирующих), зон выделения вредных веществ, загрязняющих воздушную среду и т.п. Ограждают также, рабочие зоны расположенные на высоте.

В соответствии с ГОСТ 12.4.125 – 83 оградительные устройства подразделяют:

по конструктивному исполнению:

кожухи, дверцы, щиты, козырьки, планки, барьеры, экраны.

по способу изготовления:

1. сплошные;
2. не сплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые);
3. комбинированные.

по способу установки:

1. стационарные;
2. передвижные.

Переносные являются временными, их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от механических травм, ожогов, от случайного прикосновения к токоведущим частям, от воздействия электрической дуги и ультрафиолетового излучения (при сварочных работах).

Конструкция и материал оградительных устройств определяется особенностями оборудования и технологического процесса в целом.

4. Системы дистанционного управления и автоматические сигнализаторы на опасную концентрацию паров, газов, пылей, применяют чаще всего во взрывоопасных производствах и производствах с выделением в воздух рабочей зоны токсичных веществ.

ЗАЩИТА ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО ТРАВМИРОВАНИЯ

К средствам защиты от механического травмирования относятся предохранительные тормозные, оградительные устройства, средства автоматического контроля и сигнализации, знаки безопасности, системы дистанционного управления. Системы дистанционного управления и автоматические сигнализаторы на опасную концентрацию паров, газов, пылей применяют чаще всего во взрывоопасных производствах и производствах с выделением в воздух рабочей зоны токсичных веществ.

Предохранительные защитные средства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим работы оборудования, за пределы допустимых значений. Таким образом, при аварийных режимах (увеличении давления, температуры, рабочих скоростей, силы тока, крутящих моментов и т. п.) исключается возможность взрывов, поломок, воспламенений. В соответствии с ГОСТ 12.4.125–83 предохранительные устройства по характеру действия бывают блокировочными и ограничительными.

Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные.

Ограничительные устройства по конструктивному исполнению подразделяют на муфты, штифты, клапаны, шпонки, мембраны, пружины, сильфоны и шайбы.

Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор.

Особенно большое значение этим видам средств защиты придается на рабочих местах агрегатов и машин, не имеющих ограждений, а также там, где работа может вестись при снятом или открытом ограждении.

Механическая блокировка представляет собой систему, обеспечивающую связь между ограждением и тормозным (пусковым) устройством. При снятом ограждении агрегат невозможно растормозить, а следовательно, и пустить его в ход (рис.5.6).

Электрическую блокировку применяют на электроустановках с напряжением от 500 В и выше, а также на различных видах технологического оборудования с электроприводом. Она обеспечивает включение оборудования только при наличии ограждения. Электромагнитную (радиочастотную) блокировку применяют для предотвращения попадания человека в опасную зону. Если это происходит, высокочастотный генератор подает импульс тока к электромагнитному усилителю и поляризованному реле. Контакты электромагнитного реле обесточивают схему магнитного пускателя, что обеспечивает электромагнитное торможение привода за десятые доли секунды. Аналогично работает магнитная блокировка, использующая постоянное магнитное поле.

Оптическая блокировка находит применение в кузнечно-прессовых и механических цехах машиностроительных заводов. Световой луч, попадающий на фотоэлемент, обеспечивает постоянное протекание тока в обмотке блокировочного электромагнита. Если в момент нажатия педали в рабочей (опасной) зоне штампа окажется рука рабочего, падение светового тока на фотоэлемент прекращается, обмотки блокировочного магнита обесточиваются, его якорь под действием пружины выдвигается и включение пресса педалью становится невозможным.

Электронную (радиационную) блокировку применяют для защиты опасных зон на прессах, гильотинных ножницах и других видах технологического оборудования, применяемого в машиностроении (рис. 5.7).

Излучение, направленное от источника 5, улавливается трубками Гейгера 1. Они воздействуют на тиратронную лампу 2, от которой приводится в действие контрольное реле 3. Контакты реле либо включают, либо разрывают цепь управления, либо воздействуют на пусковое устройство. Контрольное реле 4 работает при нарушении системы блокировки, когда трубки Гейгера не работают в течение 20 с. Преимуществом блокировки с радиационными датчиками является то, что они позволяют производить бесконтактный контроль, так как не связаны с контролируемой средой. В ряде случаев при работе с агрессивными или взрывоопасными средами в оборудовании, находящемся под большим давлением или имеющем высокую температуру, блокировка с применением радиационных датчиков является единственным средством для обеспечения требуемых условий безопасности.

Пневматическая схема блокировки широко применяется в агрегатах, где рабочие тела находятся под повышенным давлением: турбинах, компрессорах, воздуходувках и т. д. Ее основным преимуществом является малая инерционность. На рис. 5.8 приведена принципиальная схема пневматической блокировки. Аналогична по принципу действия гидравлическая блокировка.

Примерами ограничительных устройств являются элементы механизмов и машин, рассчитанные на разрушение (или несрабатывание) при перегрузках. К слабым звеньям таких устройств относятся: срезные штифты и шпонки, соединяющие вал с маховиком, шестерней или шкивом; фрикционные муфты, не передающие движения при больших крутящих моментах; плавкие предохранители в электроустановках; разрывные мембраны в установках с повышенным давлением и т. п. Слабые звенья делятся на две основные группы: звенья с автоматическим восстановлением кинематической цепи после того, как контролируемый параметр пришел в норму (например, муфты трения), и звенья с восстановлением кинематической цепи путем замены слабого звена (например, штифты и шпонки). Срабатывание слабого звена приводит к останову машины на аварийных режимах.

Тормозные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению –на колодочные, дисковые, конические и клиновые; по способу срабатывания – на ручные, автоматические и полуавтоматические; по принципу действия –на механические, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные; по назначению –на рабочие, резервные, стояночные и экстренного торможения.

Оградительные устройства – класс средств защиты, препятствующих попаданию человека в опасную зону. Оградительные устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, зоны

Рис 59 Конструкции стационарных ограждений станков:

а–полное ограждение; б–частичное ограждение режущего инструмента; в–частичное ограждение зоны резания; 1–поворотная ось экрана; 2–рамка, 3–прозрачный экран

обработки заготовок на станках, прессах, штампах, оголенных токове-дущих частей, зон интенсивных излучений (тепловых, электромагнитных, ионизирующих), зон выделения вредных веществ, загрязняющих воздушную среду и т. п. Ограждают также рабочие зоны, расположенные на высоте (леса и т. п.).

Конструктивные решения оградительных устройств весьма разнообразны. Они зависят от вида оборудования, расположения человека в рабочей зоне, специфики опасных и вредных факторов, сопровождающих технологический процесс. В соответствии с ГОСТ 12.4.125–83, классифицирующим средства защиты от механического травмирования, оградительные устройства подразделяют: по конструктивному исполнению –на кожухи, дверцы, щиты, козырьки, планки, барьеры и экраны; по способу изготовления–на сплошные, несплошные (перфорированные, сетчатые, решетчатые) и комбинированные; по способу установки–на стационарные и передвижные. Примерами полного стационарного ограждения служат ограждения распределительных устройств электрооборудования, кожуха галтовочных барабанов, корпуса электродвигателей, насосов и т. п.; частичного– ограждения фрез или рабочей зоны станка (рис. 5.9).

Возможно применение подвижного (съемного) ограждения. Оно представляет собой устройство, сблокированное с рабочими органами механизма или машины, вследствие чего закрывает доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента. Особенно широкое распространение получили такие ограничительные устройства в станкостроении (например, в станках с ЧПУ ОФЗ–36).

Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям, а также от механических травм и ожогов. Кроме того, их применяют на постоянных рабочих местах сварщиков для защиты окружающих от воздействия электрической дуги и ультрафиолетовых излучений (сварочные посты). Выполняются они чаще всего в виде щитов высотой 1,7 м.

Конструкция и материал ограждающих устройств определяются особенностями оборудования и технологического процесса в целом. Ограждения выполняют в виде сварных и литых кожухов, решеток, сеток на жестком каркасе, а также в виде жестких сплошных щитов (щитков, экранов). Размеры ячеек в сетчатом и решетчатом ограждении определятся в соответствии с ГОСТ 12.2.062–81*. В качестве материала ограждений используют металлы, пластмассы, дерево. При необходимости наблюдения за рабочей зоной кроме сеток и решеток применяют сплошные оградительные устройства из прозрачных материалов (оргстекла, триплекса и т. д.).

Чтобы выдерживать нагрузки от отлетающих при обработке частиц и случайные воздействия обслуживающего персонала, ограждения должны быть достаточно прочными и хорошо крепиться к фундаменту или частям машины. При расчете на прочность ограждений машин и агрегатов для обработки металлов и дерева необходимо учитывать возможность вылета и удара об ограждение обрабатываемых заготовок.

Расчет ограждений ведется по специальным методикам

Кабельной называется линия, служащая для передачи электроэнергии и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединитель­ными, стопорными и концевыми муфтами и крепежными деталями. КЛ прокладываются в местах, где сооружение воздушных линий затруднено или неприемлемо из-за стесненной территории, по условиям техники безопасности. Областью применения кабельных линий являются линии внешне­го электроснабжения при незначительной удаленности пункта приема элек­троэнергии от источника питания, а также линии внутреннего электроснаб­жения на территории промышленных предприятий.

Основные элементы кабеля представлены на рисунке (Трехжильный бронированный кабель с секторными жила­ми:

1 - алюминиевые или медные токопроводящие жилы; 2 - бумага, пропитан­ная маслом (фазная изоляция); 3-джутовые заполнители; 4-бумага, пропи­танная маслом (поясная изоляция); 5-свинцовая или алюминиевая оболочка; 6 -прослойка из джута; 7-стальная ленточная броня; 8-джутовый покров)

Токоведущие жилы кабеля скручивают из отдельных проволок из отожженной меди или алюминия. У кабелей малого сечения жилы круглые, у кабелей большого сече­ния - сегментные или секторные. По числу жил различа­ют одно-, двух-, трех- и четырехжильные кабели. Одно­жильные кабели применяют в сетях постоянного тока и в трехфазных сетях переменного тока напряжением 110 кВ (маслонаполненные кабели); двухжильные - в сетях по­стоянного тока; трехжильные - в сетях переменного то­ка напряжением 1 кВ, а четырехпроводные - в сетях на­пряжением до 1 кВ.

В качестве изоляционных материалов применяют ре­зину, пластмассу и специальную кабельную бумагу. Для резиновой изоляции используют натуральный или син­тетический каучук. Для бумажной изоляции целлюлозу

Для прокладки кабельных линий служат специальные кабельные со­оружения, в которых размещаются кабели, кабельные муфты, а также маслоподпитывающее оборудование, предназначенное для нормальной работы маслонаполненных кабелей. К кабельным сооружениям относятся кабельные туннели, каналы, короба, блоки, этажи, шахты, кабельные эстакады, гале­реи, камеры, подпитывающие пункты.

Трасса кабельных линий выбирается наикратчайшей с учетом защиты от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и от поврежде­ния при возникновении электрической дуги в соседнем кабеле.

Внутри производственных помещений предусматривается прокладка кабелей на стальных конструкциях различного исполнения. Кабели боль­шого сечения(А1 -25 мм2 и выше; Си- 16 мм2 и выше) прокладывают не­посредственно на конструкциях, а кабели меньшего сечения и контрольные - в лотках - сварных или перфорированных. Такие кабели могут прокладываться в коробах, которые крепят на кабельных конструк­циях или на стенах.

Наиболее простой является прокладка кабелей в земляных траншеях. Для защиты от механических повреждений кабели покрывают кирпичом или бетонными плитами. В качестве подушки используют песок или просеянную землю. Глубина прокладки кабеля от поверхности земли должна быть не менее 0,7 м. При прокладке на меньшей глубине кабели за­кладывают в трубы.

Расстояние силовых кабе­лей, прокладываемых вдоль раз­личного рода сооружений, дол­жно быть не менее 0,6 м до фун­дамента зданий; 0,5 м-до трубопровода; 2 м-до теплотрасс.

Прокладка в туннелях надежна и удобна в эксплуатации, но оправдана при большом числе кабелей, идущих в одном направлении. Туннели быва­ют проходные (2,1 м) и полупроходные (1,5 м), двухстороннего и односто­роннего обслуживания (рис. 6.25). Глубина заложения туннеля принимается не менее 0,7 м, а на участках, пересекаемых железной дорогой - 1 м от по­дошвы рельса.

Кабельные каналы могут быть наружные и внутренние. Железобетон­ные каналы могут быть подземными с заглублением на 450-750 мм и полу­подземными, выступающими на 150-350 мм над технической отметкой; одно- и двустороннего обслуживания. В стенах канала закрепляются мон­тажные конструкции, на которых укладываются кабели.

Глубина канала от 600 до 1200 мм. Вне зданий каналы должны иметь уклон 1 % в сторону водо­сборника и засыпаны поверх съемных плит землей.

При наличии химиче­ских реагентов, различной почвенной коррозии и блу­ждающих токов, в районах Крайнего Севера кабели прокладывают на эстакадах и в закрытых галереях (рис. 6.26). Они устанавливаются на отдельных опорах, бы­вают проходные, непроход­ные, одно - и двусторонние.

Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы разрешается применять в сухих, влажных, сырых, особо сырых и пыльных по­мещениях и помещениях с химически актив­ной средой для скрытой прокладки по нес­гораемым основаниям, в наружных элек­тропроводках непосредственно по несго­раемым основаниям, в подливках полов и фундаментах оборудования (при условии предохранения труб от механических по­вреждений), а также в агрессивном грунте для защиты кабелей. Запрещается исполь­зовать эти трубы во взрывоопасных зонах и пожароопасных помещениях, в зданиях ни­же второй степени огнестойкости, в живот­новодческих помещениях, а также в поме­щениях, указанных для винипластовых труб. Полипропиленовые трубы обладают большими термостойкостью и механичес­кой прочностью по сравнению с полиэтиле­новыми, но при отрицательных температу­рах отличаются повышенной хрупкостью. Трубы из полиэтилена и винипласта мо­гут иметь диаметр условного прохода от 15 до 50 мм. В зависимости от толщины стенок полиэтиленовые трубы разделяются на лег­кие (от 1,6 до 3 мм), средние (от 2,3 до 6,8 мм) и тяжелые (от 3,5 до 10,5 мм). Кроме того, полиэтиленовые трубы выпускаются низкой и высокой плотности с меньшей тол­щиной стенок. Винипластовые трубы выпус­каются шести диаметров с толщиной стенок от 1,6 до 2,2 мм и длиной 5.- 8 м. Все трубы поставляются в бухтах до 25 м. Трубы из полимеров по сравнению со стальными имеют следующие преимущест­ва: небольшую массу, простоту обработки и монтажа, небольшую стоимость. В последнее время большое распро­странение при прокладке трубных электро­проводок получило применение гибких по­лимерных гофрошлангов. Особенно широ­ко они применяются при монтаже слаботоч­ных электропроводок систем безопаснос­ти. Так как они выпускаются большой длины, сокращаются отходы и число мест соеди­нений, упрощается монтаж. Гибкость гоф­рошлангов позволяет легко обходить пре­пятствия, причем изгибание их производить­ся без каких-либо приспособлений. Они обеспечивают достаточную электрическую прочность электропроводок и защиту про­водов и кабелей от легких механических по­вреждений, 7.3. Монтаж защитных трубопроводов Подготовка трасс для прокладки трубо­проводов начинается с выбора их места и разметки. Указанные в рабочих чертежах проекта направления и протяженность трубных трасс, привязка их к технологичес­ким осям и комплектным устройствам, мес­та установки протяжных ящиков и выхода труб к электроприемникам уточняются на месте. Установленные нормативные расстоя­ния между точками крепления труб, радиу­сы их изгиба и другие размеры необходимо строго соблюдать при разметке трубных трасс. Крепление стальных труб с диаметрами 10 - 20, 25 - 32, 40 - 80, 100 мм производят со­ответственно через 2,5; 3; 3,5 - 4 и 6 м, а на из­гибах - через 150 - 200 мм от угла поворота. Расстояние от труб отопления и горячего во­доснабжения до трассы при параллельной прокладке должно быть не менее 100 мм, а при пересечениях- 50 мм. Трубы при скры­той прокладке в полу необходимо заглуб­лять не менее чем на 20 мм и защищать сло­ем цементного раствора. Расстояние меж­ду протяжными коробками не должно пре­вышать на прямых участках - 75 м, при од­ном изгибе трубы - 50 м, при двух - 40 м, при трех - 20 м. При изгибании труб следует использо­вать нормализованные углы поворота (90, 105, 120, 135 и 150°) и радиусы изгиба (200, 400 и 800 мм). Минимально допустимый ра­диус изгиба труб диаметром 50 мм при от­крытой прокладке равен четырем наруж­ным диаметрам трубы, при больших диаме­трах - шести; при прокладке труб в бетон­ных массивах - десяти (как исключение шести); при прокладке (открытой и скрытой) в трубах кабелей с голой свинцовой, алю­миниевой и поливинилхлоридной оболочка­ми - десяти (допускается и шести при скры­той прокладке, когда вскрытие трубопрово­да не затруднено). Расстояния между точками крепления полимерных труб с диаметрами 15, 20, 25, 32,40 и 50 мм должны быть соответственно 1; 1,4; 1,8; 2,2 и 3 м, а между осями параллель­но прокладываемых труб с диаметрами до 25, 50, 70 и 80 мм - соответственно 65, 105, 140 и 150 мм. Кроме того, при разметке трубных трасс необходимо:

• располагать все ответвительные ко­робки на прямых участках разметки на од­ной линии, параллельной архитектурным линиям здания;
• устанавливать в местах пересечения осадочных и температурных швов специальные ящики с компенсаторами или гиб­кие компенсаторы;
• наклонять трубные трассы в одну сто­рону, в частности при обходе препятствий, для предотвращения образования водяных мешков или скопления влаги от конденса­ции паров;
• выполнять трубные трассы не более чем с тремя прямыми углами;
• избегать пересечений и сближений с горячими поверхностями и трубами теплот­расс;
• сокращать число обходов препятствий и мест пересечения труб с другими комму­никациями.

Рис . 1. Опорные и крепежные конструкции и детали для т рубных проводок : а , б, в - потолочные опорные конструкции соответственно из уголка , перфорированной полосы и на подвесках ; г , д - настенные опорные конструкции ; е - кронштейн ; ж - скоба ; з - накладка ; и – хомуты.

Заделку скрытых трубных проводок выполняют после проверки качества монта­жа, а также качества укладки и соединения труб и оформляют актом на скрытые рабо­ты. Трубы соединяют между собой муфтами с резьбой, а также муфтами без резьбы, манжетами, с помощью соединительных и ответвительных коробок и ящиков. Места соединений труб уплотняются подмоткой на резьбу пенькового или льняного волокна, пропитанного суриком или белилами, тер­тыми на олифе, или все чаще в последнее время лентой ФУМ (фторопластовый уплот­няющий материал). Соединение труб электропроводок, ис­пользуемое в качестве заземляющего про­водника, должно создавать надежный элек­трический контакт. При открытой проводке труб в сухих нормальных помещениях такое соединение выполняется муфтами с контргайками, а при скрытой и открытой проводках в остальных помещениях муфта­ми на резьбе с уплотнением мест соедине­ний. Допускается также электрическое со­единение приваркой металлических пере­мычек достаточной проводимости (круглая сталь диаметром 5 мм). Резьба на трубах может быть длинной (сгон), на которой должны поместиться муф­та и контргайка; средней (полусгон), пред­назначенной для размещения двух контрга­ек с запасом, и короткой, составляющей не менее половины соединительной муфты. В отдельных случаях (во взрывоопасных зо­нах, при наличии сотрясений и вибраций) соединительные муфты дополняют контр­гайками. Соединения труб, прокладывае­мых открыто без уплотнения мест соедине­ний, можно выполнять манжетами, гильзами или муфтами с раструбом. Повороты и разветвления защитных труб осуществляются посредством протяжных и ответвительных коробок. Соединение труб между собой, а также с коробками, коробами, металлорукавами, корпусами электрооборудования должно быть выполнено:

• при открытой электропроводке в сухих непыльных помещениях - без уплотнения;
• при открытой электропроводке в поме­щениях влажных, сырых, особо сырых, жар­ких, пыльных, с химически активной средой - с уплотнением;
• при скрытой электропроводке и на наружных установках во всех случаях - с уп­лотнением.

Рис . 2. Монтаж электропроводок в стальных трубах : а - общий вид электропроводки в стальных трубах , б - соединение труб манжетом с винтами , в - соединение труб манжетом с клиновой обоймой , г - соединение труб под э лектросварку , д - соединение труб на резьбе , е - соединение труб муфтой с раструбами , ж - ввод в коробки на резьбе , з - ввод в коробку с помощью гильзы с обваркой по периметру (d - наружный диаметр трубы ), и - ввод в коробку с помощью патрубка и манжеты с клиновой обоймой , к - ввод в коробку с помощью заземляющих гаек , л - ввод в коробку с помощью втулок , привариваемых к коробке.

Повышенные требования предъявляют­ся к электропроводкам в стальных трубах во взрывоопасных зонах. Длину открыто про­кладываемых трубопроводов в этом случае необходимо сокращать за счет рациональ­ного выбора трасс. Однако любое измене­ние трассы должно согласовываться с про­ектной организацией или заказчиком. От­крыто прокладываемые электропроводки в трубах во взрывоопасных зонах должны располагаться ниже технологических тру­бопроводов, если отношение плотности го­рючих паров и газов, проходящих в них, к плотности воздуха менее 0,8 и выше технологических трубопроводов, если это отно­шение более 0,8. В сырых, особо сырых помещениях, а также в помещениях с возможным резким изменением температуры, где в трубах мо­жет образовываться конденсат, трубопро­воды должны прокладываться с уклоном не менее 3 мм на 1 м длины (с коэффициентом 0,003) к специально устанавливаемым для сбора конденсата водосборникам. Водо­сборник представляет собой отрезок водо-газопроводной трубы длиной 200 - 300 мм, соединенный с трубопроводом или через свободный патрубок коробки, или через специально установленный водопроводный прямой тройник, и направленный вниз. Внизу водосборной трубки на короткой резьбе устанавливается муфта с пробкой. Устанав­ливать краны, вентили и другую арматуру для спуска конденсата на коробках и водо­сборных трубках не допускается. Трубопроводы, собираемые из винип­ластовых полиэтиленовых и полипропиле­новых труб, имеют небольшую механичес­кую прочность, поэтому их надо защищать от механических нагрузок и ударов. Меха­нические свойства пластмассовых труб за­висят также от окружающей температуры: при температуре ниже 0 °С трубы становятся жесткими и хрупкими, с ее повышением -пластичными, а при 110 - 150 °С - пла­вятся. Обработку и мон­таж пластмассовых труб производят толь­ко при температуре выше нуля. Трубы и де­тали к ним, транспор­тируемые к месту ра­бот при минусовой температуре, должны быть выдержаны пе­ред монтажом при температуре выше нуля. Винипластовые трубы обладают спо­собностью значитель­но изменять свою дли­ну в зависимости от ок­ружающей температу­ры. При открытой про­кладке длинных трубо­проводов из этих труб такие изменения воспринимаются элемен­тами самого трубопровода (углами, утками, отводками) или специальными компенсато­рами. Для обеспечения свободного пере­мещения при изменении длины винипласто­вые трубы к опорным конструкциям при­крепляются жестоко (неподвижно) скоба­ми с прокладками из прессшпана только на конечных участках трассы, в местах вво­да их в корпуса ящиков, коробок, аппара­тов и при вертикальной прокладке. Проме­жуточные же крепления труб за счет ис­пользования скоб несколько большего раз­мера должны обеспечивать их свободное продольное перемещение. Расстояние между пластмассовыми электропроводами и теплопроводами при их параллельной прокладке должно быть не менее 100 мм, причем пластмассовый электропровод прокладывается ниже теп­лопровода; при их пересечении расстоя­ние между ними должно быть не менее 50 мм. Пластмассовые трубы в местах прохо­да через стены и перекрытия прокладыва­ют в стальных, резиновых или пластмассо­вых гильзах. Соединение труб в этих гильзах не допускается. Внутренний диаметр гильзы должен на 5 - 10 мм превышать наружный диаметр трубы, а края гильзы должны высту­пать на 10 - 20 мм за пределы стен и других строительных оснований. Полиэтиленовые трубы из-за их горюче­сти могут прокладываться только скрыто. Запрещается прокладка этих труб в горячих цехах. Трасса их прокладки не должна совпадать или пересекаться с горячими по­верхностями. Полиэтиленовые трубы соединяются сваркой в литых полиэтилено­вых муфтах, горячей обсадкой в муфтах с раструбами, муфтами из термоусаживающихся материалов (термофитов), склеива­нием в муфтах и самосклеивающейся лен­той. Соединение винипластовых труб между собой осуществляется в литых винипласто­вых муфтах или муфтах с раструбом (обра­зуемом на одном из концов соединяемых труб оправкой), а с коробками и ящиками - клеем БМК-5 или ИКФ-147. В сухих нормальных помещениях склеи­вания или специального уплотнения поли­этиленовых труб не требуется, но обяза­тельно крепление их в местах ввода, выпол­няемое плотной посадкой на вводный пат­рубок с помощью уплотнительной втулки. Изгибание винипластовых труб осу­ществляется с предварительным нагревом, а полиэтиленовых - при температуре выше нуля, но без подогрева. При горячей обсадке конец полиэтиле­новой трубы на расстоянии 40 - .50 мм разо­гревается в течение 45 с до размягчения, а затем в него вдвигается оправка для обра­зования раструба. После этого в образо­вавшийся неостывший раструб вставляется конец другой трубы. Для выполнения электропроводок в по­лимерных трубах выпускаются специаль­ные комплекты нормализованных изделий: соединительные уголки для поворота трас­сы, протяжные коробки, скобки, уплотнительные втулки, соединительные муфты, а также трубы длиной 3 м с раструбом. Размеры защитных труб (диаметр, дли­на) должны обеспечивать свободную про­тяжку и замену проводов. Диаметр защит­ных труб в зависимости от сложности про­тяжки и числа проводов или кабелей, их длины и наружного диаметра можно опре­делить по формулам табл. 1. При большом числе изгибов или боль­шей длине трубной проводки должны быть предусмотрены дополнительные протяж­ные коробки. При прокладке проводов в защитных трубах рекомендуется предусматривать резерв в размере 10 % числа рабочих про­водов, но не менее одного провода.

Табл. 1: Расчетные формулы для выбора стальных труб

Примечание . Здесь d , d 1, d 2 - наружные диаметры проводов (кабелей ), мм , п 1, п2... - число проводов (кабелей ) данного диаметра , D - внутренний диаметр трубы , мм .

Кабельной называется линия, служащая для передачи электроэнергии и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединитель­ными, стопорными и концевыми муфтами и крепежными деталями. КЛ прокладываются в местах, где сооружение воздушных линий затруднено или неприемлемо из-за стесненной территории, по условиям техники безопасности. Областью применения кабельных линий являются линии внешне­го электроснабжения при незначительной удаленности пункта приема элек­троэнергии от источника питания, а также линии внутреннего электроснаб­жения на территории промышленных предприятий.

Основные элементы кабеля представлены на рисунке (Трехжильный бронированный кабель с секторными жила­ми:

1 - алюминиевые или медные токопроводящие жилы; 2 - бумага, пропитан­ная маслом (фазная изоляция); 3-джутовые заполнители; 4-бумага, пропи­танная маслом (поясная изоляция); 5-свинцовая или алюминиевая оболочка; 6 -прослойка из джута; 7-стальная ленточная броня; 8-джутовый покров)

Токоведущие жилы кабеля скручивают из отдельных проволок из отожженной меди или алюминия. У кабелей малого сечения жилы круглые, у кабелей большого сече­ния - сегментные или секторные. По числу жил различа­ют одно-, двух-, трех- и четырехжильные кабели. Одно­жильные кабели применяют в сетях постоянного тока и в трехфазных сетях переменного тока напряжением 110 кВ (маслонаполненные кабели); двухжильные - в сетях по­стоянного тока; трехжильные - в сетях переменного то­ка напряжением 1 кВ, а четырехпроводные - в сетях на­пряжением до 1 кВ.

В качестве изоляционных материалов применяют ре­зину, пластмассу и специальную кабельную бумагу. Для резиновой изоляции используют натуральный или син­тетический каучук. Для бумажной изоляции целлюлозу

Для прокладки кабельных линий служат специальные кабельные со­оружения, в которых размещаются кабели, кабельные муфты, а также маслоподпитывающее оборудование, предназначенное для нормальной работы маслонаполненных кабелей. К кабельным сооружениям относятся кабельные туннели, каналы, короба, блоки, этажи, шахты, кабельные эстакады, гале­реи, камеры, подпитывающие пункты.

Трасса кабельных линий выбирается наикратчайшей с учетом защиты от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и от поврежде­ния при возникновении электрической дуги в соседнем кабеле.

Внутри производственных помещений предусматривается прокладка кабелей на стальных конструкциях различного исполнения. Кабели боль­шого сечения(А1 -25 мм2 и выше; Си- 16 мм2 и выше) прокладывают не­посредственно на конструкциях, а кабели меньшего сечения и контрольные - в лотках - сварных или перфорированных. Такие кабели могут прокладываться в коробах, которые крепят на кабельных конструк­циях или на стенах.

Наиболее простой является прокладка кабелей в земляных траншеях. Для защиты от механических повреждений кабели покрывают кирпичом или бетонными плитами. В качестве подушки используют песок или просеянную землю. Глубина прокладки кабеля от поверхности земли должна быть не менее 0,7 м. При прокладке на меньшей глубине кабели за­кладывают в трубы.

Расстояние силовых кабе­лей, прокладываемых вдоль раз­личного рода сооружений, дол­жно быть не менее 0,6 м до фун­дамента зданий; 0,5 м-до трубопровода; 2 м-до теплотрасс.

Прокладка в туннелях надежна и удобна в эксплуатации, но оправдана при большом числе кабелей, идущих в одном направлении. Туннели быва­ют проходные (2,1 м) и полупроходные (1,5 м), двухстороннего и односто­роннего обслуживания (рис. 6.25). Глубина заложения туннеля принимается не менее 0,7 м, а на участках, пересекаемых железной дорогой - 1 м от по­дошвы рельса.

Кабельные каналы могут быть наружные и внутренние. Железобетон­ные каналы могут быть подземными с заглублением на 450-750 мм и полу­подземными, выступающими на 150-350 мм над технической отметкой; одно- и двустороннего обслуживания. В стенах канала закрепляются мон­тажные конструкции, на которых укладываются кабели.

Глубина канала от 600 до 1200 мм. Вне зданий каналы должны иметь уклон 1 % в сторону водо­сборника и засыпаны поверх съемных плит землей.

При наличии химиче­ских реагентов, различной почвенной коррозии и блу­ждающих токов, в районах Крайнего Севера кабели прокладывают на эстакадах и в закрытых галереях (рис. 6.26). Они устанавливаются на отдельных опорах, бы­вают проходные, непроход­ные, одно - и двусторонние.

18. Методика технико-экономического сравнения вариантов при выборе схем электроснабжения.

Срок окупаемости затрат

К – капитальные затраты на сооружение элементов схем электрической цепи

С – эксплуатационные затраты

Т он =7 лет

Т 0 > Т он К б

Т 0 =1,1÷1,15Т н U

C=C а +С э +С н +С р +С у

C а – амортизационные отчисления

С э – стоимость потерь электрической энергии

С р – стоимость ремонта

С у – величина хоз. Ущерба от недоотпуска электроэнергии

19. КЗ – аварийный режим возникающий при соединении между фазой и Землёй или нулевым проводом, а также между витками одной фазы генератора, тр-ра, двигателя. КЗ – бывают металлические и через дугу. Длительность существования к-з не велика, обычно 0,05 с РЗ; U и J – сопроваждается. Виды К-З: К(1,1) – однофазное КЗ, К(1) – однофазное замыкание на Землю 65% случаев.; К(3) – около 5% всех случаев; К(2) около 10% всех случаев, К(2,1) 20%. Причины К-З: 1) Перенапряжение, особенно в сетях с незаземлённой нейтралью. 2) Удар молнии, близко расположенные объекты. 3) Естественное старение изоляции. 4) Механические повреждения.

20. Симметричность 3-х ф. системы позволяет рассм. Процессы в одн.фазе и исп. Для этого исп. Схемы в однолинейном изображении. (Схема..) rк и хк – это соответственно суммарные значения активных и индуктивных R, элементов систем эл.сн до точки К.З. При К.З Сопротивления rн и хн шунтируются. R обуславливает возникновение п.п в течении которого полный J К-З будет складываться из 2-х составляющих. Iкз=iп+ia – периодическая и аппериадическая тока КЗ. Периодическая составляющая обусловлена действием ЭДС источника питания по горм.условию, т.е по синусойде в случае питания системы с неогранич. Мощн. Sс=∞ U на зажимах источника питания при К-З в любой точке не меняется, поэтому периодич.сост. имеет неизменённую амплитуду. Аппериодическая составляющая обусловлена возникновением К-З цепи ЭДС самоиндукции. Начальный момент К-З имеет место соотношениям. iп0 + iа0 = iн0 (График__) Отсюда iа0= - (iпо-iно). Максимальное значение iа0 будет иметь место в том случае, когда iно=0. В течении процесса Апериадич. Ток изменяется по экспоненте. Длительность = 0,-0,2 с. Амплитудное значение t=0.01 c имеет max значение, которое назв. Ударным током. Iуд=iпо+iа(t)= 0,01 с. Значение ударного тока определяется: iуд=iпо+iао е -0,01/Та; В случае, когда iпо=iао; iуд=iпо(1+ е -0,01/Та). 1+е -0,01/Та =Куд-ударный коэф.отражает влияние Апериодич.тока на величину уд.тока зависит от соотношения, rк и Хк при rк=>0 Та=>∞; Куд=>2; Тк=>0 Для Куд можно пользоваться выражением 1+е -0,01/Та =Куд либо графиками. В большинстве случаев при К-З на шинах РУ-6кВ. ГПП Та составляет 0,05 с, этому соответствует уд.коэф. 1,8. Это значение можно использовать, когда rк в расчётах принебрегают. Iуд. (мгновенное значение) используется для проверки эл.аппаратов, шин, изоляторов, ячеек КРУ на динамич.стойкость.

21 . Этот расчёт можно произв. В случае от………..

Необходимо определить результирующее Rрез до точки КЗ. Xрез=Хс+∑Хэл. Инд.R источников питания (системы), сумма инд.R элементов цепи К-З. До точки К1 экв.сх имеет вид. (Рис). В большинстве случаев мощность системы неизвестна, определить Хсист. Можно по след.величинам. а) При известных на шинах системы точки К-З. Xс=Uн.ср./√3*I∞=Uн.ср. 2 /Sк (Ом). Uн.ср – среднее номин. U на шинах источника питания. Uн.ср = 1,05 Uн и составляет Uн.ср = 6,3; 10,5; 37; 115; 230 кВ. б) Если известен тип выключателя установленный на РПС через который питается ГПП; Хс=Uн.ср/√3*Iотк.=Uн.ср 2 /Sоткл. Ом. в) При отсутствии каких-либо данных можно принять Хс=0. Таким образом R элементов цепи определяют по след.выражениям: 1) Для 2-х обм.силового тр-ра Sн>630 кВА. Хт=Uк%/100* Uн.ср 2 /Sн. 2) Для 2-х обм. Тр-ра с мощностью до 630 кВА. Zт – полное R обмоток тр-ра. Zт= Uк%/100* Uн.ср 2 /Sн; rт=∆Ркз – потери в меди тр-ра.*Uн.ср 2 /Sн 2 *10 -3 ОМ; Инд.R тр-ра Xтр-ра =√Zт 2 -rт 2 ОМ. 3) Воздушные и кааб.ЛЭП. Хл=Хо – удельное инд.R линии *L; rл=ro*L; ro=1000/ј – удельная проводимость материала проводника = 32 См(Сименс). Для алюминия, а 53 для меди.*S – сечение проводника. 4) токоограничивающие реакторы. Xр=Хр%/100*Uн.р/√3*Iн.р. Как правило система эл.сн. имеет несколько ступеней трансформации при этом R всех видов элементов в том числе X cистемы должны быть приведены к одному базисному U за Uбаз. Принимают Uбаз., такой ступени трансформации, на которей находится точка КЗ. Uб=Uн.ср. Приведение производится след.образом. Хэл.б=Хэл*Uб 2 /Uн.ср 2 – ср.номин.U где находятся эл-ты. Установившийся ток К-З определится. I II =Int=I∞=Uб/√3*Хрез.б. Мощность К-З определится, как Sк=√3*I∞*Uн.ср. МВА. Если учитывается акт. R элемента, то ток К-З определяется через Z рез.базисное: Ударный ток iуд=Куд*√2*I II ; Куд = f(Та)=f(Х∑/r∑)

Главная » Водоснабжение » Защита кабелей от механических повреждений. Конструкция кабельных ЛЭП. Способ прокладки. Защита от механических повреждений