Настоящее пособие является универсальным переработанным вариантом учебников, пособий и справочников по теме «Электротехнические и электромонтажные работы» и включает в себя в сжатой форме все разделы по данной теме. В нём полностью сохранены структура и методология изложения материала. Содержание пособия полностью соответствует действующей программе по курсу «Электроснабжение промышленных предприятий». В книге в доступной для учащихся форме на современном уровне излагаются все основные понятия об электроустановках, сведения о технологии электромонтажных работ, в полном объёме раскрыты вопросы по ТБ при производстве электромонтажных работ.
Большим достоинством пособия является то, что оно позволяет дать целостное представление о производстве электротехнических и электромонтажных работ. Оно снабжено рисунками, поясняющими устройство распределительных устройств и электротехнической аппаратуры, приводятся изображения электроустановок на чертежах и схемах, показаны приёмы монтажных работ на электроустановках.
Книга предназначена для учащихся профессиональных учебных заведений и работников рабочих профессий элктротехнической промышленности.
Она окажет учащимся помощь в самостоятельной работе по составлению рефератов и отчётов по практике с темой «Электротехнические и электромонтажные работы».
ПРЕДИСЛОВИЕ
Современное электромонтажное производство характеризуется высоким уровнем индустриализации и механизации. Оно требует от электромонтажников различных специализаций прочных знаний и владения передовыми методами труда. Профессия слесаря-электромонтажника отличается универсальностью. Разносторонность знаний и умений составляет сложность данной профессии и требует от учащегося-практиканта большого труда и упорства в овладении специальностью.
Электромонтажник должен знать устройство и владеть навыками сборки, монтажа и регулировки электрических машин, трансформаторов, оборудования распределительных устройств, кабельных линий, а также электрических сетей и различных видов специального электрооборудования. Он должен иметь представление об электрических станциях, силовом оборудовании, хорошо знать устройство и принцип действия аппаратов и приборов, которые предназначены для управления электрооборудованием и контроля за ним, читать электрические схемы, знать, как правильно организовать электромонтажные работы, как и каким инструментом пользоваться при их проведении, уметь находить пути повышения производительности труда, владеть навыками выполнения работ по своей профессии.
Электромонтажник должен уметь заряжать аппаратуру, вести скрытую и открытую проводку в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), производить заземление, паять и лудить, определять и устранять неисправности распределительных щитов, видимые неисправности электрических машин; определять техническое состояние трансформаторов и дросселей.
С развитием электроэнергетики всё большее значение приобретает совершенствование устройств вторичной коммуникации, на которые возлагаются функции управления первичным (силовым) оборудованием и режимами работы этого оборудования. Из устройств вторичной коммуникации наиболее распространены системы дистанционного управления и контроля, релейная защита, системы автоматического регулирования возбуждения и распределения реактивной мощности, регулирования частоты и распределения активной мощности, частотной разгрузки, пуска синхронных генераторов, повторного включения и ввода резервного оборудования и др.
С увеличением объёма по строительству электростанций и сетей возрастает объём монтажа устройств вторичной коммуникации. Эту работу выполняют квалифицированные рабочие – электромонтажники по вторичным цепям.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
Основные понятия и определения
Для производства электроэнергии, её преобразования, передачи, распределения и потребления служат электроустановки, которые подразделяются по назначению, роду тока и напряжению.
По назначению электроустановки бывают генерирующие (вырабатывающие электроэнергию), потребительские (потребляющие электроэнергию) и преобразовательно-распределительные (передающие, преобразующие электроэнергию в удобный для потребителей вид и распределяющие её между ними).
По роду тока электроустановки бывают постоянного и переменного тока, а по напряжению – до1 000В и выше 1 000В.
Производят электроэнергию устанавливаемые на электрических станциях электрические генераторы.
Потребительские установки – это множество приёмников электроэнергии, устанавливаемых у потребителей. Потребителями электроэнергии являются все отрасли народного хозяйства, а также культурно-бытовые здания, больницы, научные учреждения и учебные заведения. Приёмники электроэнергии разнообразны: электрические двигатели (приводы различного станочного оборудования и электрического транспорта); электротехнологическое оборудование (сварочные машины и аппараты, электрические печи, станки для электроискровой обработки металлов); электробытовые приборы (электрические плиты, пылесосы, стиральные машины, холодильники и т. д.); радиоприёмники, телевизоры; электромедицинские приборы и аппараты (рентгеновские аппараты, аппараты для электротерапии и электродиагностики); приборы и установки для научных учреждений (осциллографы, электронные микроскопы, радиотелескопы, синхрофазотроны), и различные электрические источники света.
Электрические сети
Электрические сети напряжением до 1000В, с которыми непосредственно связано большинство приёмников электроэнергии являются наиболее разветвлёнными. Эти сети представляют собой трёхфазную систему с глухозаземлённой нейтралью и выведенным нулевым проводом, поэтому их часто называют четырёхпроводными. Номинальное напряжение таких сетей обычно обозначают дробью, например 660 / 380В или 380 / 220В, где числитель соответствует линейному напряжению (между двумя фазовыми проводами), а знаменатель – фазному напряжению (между одним из фазовых проводов и нулевым проводом). Для жилых, культурно-бытовых и многих промышленных зданий преимущественно применяется сеть 380 / 220В, фазное напряжение которой подводят к электрическим лампам и электробытовым приборам (холодильникам, пылесосам, радиоприёмникам, телевизорам и т. д.), а линейное напряжение 380В – к трёхфазным электродвигателям, подключая их к трём фазовым проводам электрическое сети.
При повреждении изоляции приёмника электроэнергии, корпус которого доступен для прикосновения, последний может оказаться под напряжением. Такое состояние длительно недопустимо, поскольку при неблагоприятных условиях прикосновение человека к корпусу, находящемуся под напряжением, может привести к поражению его электрическим током. Во избежание этого «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) требуют наличия металлической связи корпуса электрооборудования с заземлённым нулевым проводом. В целях электробезопасности не допускается разрывать заземлённый нулевой провод, поэтому выключатели к светильникам устанавливают в фазовый провод.
Электрическая сеть, состоящая из одной или нескольких одиночных линий, к каждой из которых подключено несколько потребителей электроэнергии непосредственно или через дополнительные линии, называется магистральной. Каждую одиночную линию называют магистралью, а дополнительную – ответвлением.
Изображение электроустановок на чертежах
Электроустановки изображают на чертежах в виде электрических схем, показывая условными графическими обозначениями все элементы (электрические машины, аппараты, приборы, кабели, провода и др.).
Рис. 1. Виды электрических схем:
а
– структурная,
б
– функциональная;
ИЭ
– источник электроэнергии, Р – рубильник, А – автомат, РК – реверсивный контактор, БУС – блок управления и сигнализации, МТЗ с ТО – максимальная токовая защита с токовой отсечкой, АД – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, ИМ – исполнительный механизм, КС РК – контактная система реверсивного контактора, С – кнопка «Стоп», 2КВ – контакт самоблокирования питания обмотки КВ, 1В – 2В – кнопка «Вперёд», 1Н – 2Н – кнопка «Назад», 1КН, 1КВ – контакты блокировки от неправильных действий схемы, КВ – обмотка контактора «Вперёд», КС РЗ – контактная система релейной защиты, 2КН – контакт самоблокирования питания обмотки контактора «Назад».
Распределительные устройства
Распределительным устройством
(РУ) называют электроустановку, предназначенную для приёма электрической энергии от источника питания и распределения её между отдельными потребителями. Таким образом, РУ являются составными частями электрических сетей, в которых сходятся питающие и отходящие линии.
Обычно РУ содержат сборные шины, через которые распределяется поступающая электроэнергия,
коммутационные, защитные, измерительные и токоограничивающие аппараты.
Коммуникационные аппараты
необходимы для включения и отключения отдельных присоединений (линий, трансформаторов) как в нормальных условиях эксплуатации, так и при их нарушениях от соответствующих устройств релейной защиты и автоматики.
Защитные аппараты
служат для защиты электрооборудования от перенапряжений, коротких замыканий (К.З.) и перегрузок.
Измерительные аппараты
(трансформаторы тока и напряжения) питают измерительные приборы, реле защиты и автоматики.
Аппараты распределительных устройств напряжением до 1 000В
В электроустановках до 1 000В применяют коммутационные аппараты для отключения, включения и переключения электрических цепей, защиты этих цепей от сверхтоков при перегрузках и коротких замыканиях применяют коммуникационные аппараты: рубильники и переключатели, предохранители и автоматы.
Простейшими коммуникационными аппаратами являются
рубильники и переключатели.
Рис. 3. Коммутационные аппараты:
