В соответствии с требованиями РД 34.20.508 «Инструкция по эксплуатации силовых кабельных линий. Часть 1. Кабельные линии напряжением до 35 кВ» текущий ремонт может быть аварийным, срочным и плановым .
Аварийный ремонт- ремонт, при котором после отключения кабельной линии напряжение по кабелям высокого или низкого напряжения, в том числе по временным шланговым кабелям, или когда резервная линия, на которую передана нагрузка, недопустимо перегружается, и нет возможности дальнейшей разгрузки или требуется ограничение потребителей.
Срочный ремонт - ремонт, при котором приемники первой или особо важные второй категории лишаются автоматического резервного питания, а для приемников всех категорий нагрузка на оставшихся кабельных линиях вызывает их перегрузку или ограничение потребителей. К срочному ремонту кабельных линий приступают ремонтные бригады по указанию руководства энергослужбы в течение рабочей смены.
Приемники электроэнергии промышленных предприятий делятся на следующие группы:
1группа - приемники трехфазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц;
2группа - приемники трехфазного тока напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц.
1- я категория электроснабжения - приемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей или значительный материальный ущерб, связанный с повреждением оборудования, массовым браком продукции или длительным расстройством сложного технологического процесса производства.
Плановый ремонт - ремонт всех кабельных линий, не указанных выше, который выполняется по плану-графику, утвержденному руководством энергослужбы.
План - график ремонтов кабельных линий составляется ежемесячно на основе записей в журналах обходов и осмотров, результатов испытаний и измерений, а также по данным диспетчерских служб.
Капитальный ремонт кабельных линий производится по годовому плану, разрабатываемому ежегодно в летний период для следующего года на основе данных эксплуатации.
При составлении плана капитального ремонта учитывается необходимость внедрения новых, более современных типов кабелей и кабельной арматуры. Планируется ремонт кабельных сооружений и всех работ, связанных с исправностью освещения, вентиляции, противопожарных средств. Учитывается также необходимость частичной замены кабелей на отдельных участках, лимитирующих пропускную способность линий или не удовлетворяющих требованиям термической стойкости в изменившихся условиях работы сети при возросших токах короткого замыкания.
Ремонты кабельных линий бывают простые, не требующие больших трудозатрат и времени, и сложные, когда ремонт продолжается несколько дней.
К простым ремонтам относятся, например, такие, как ремонт наружных покровов, покраска и ремонт бронелент, ремонт металлических оболочек, ремонт концевых заделок без демонтажа корпуса. Перечисленные ремонты выполняются в одну смену одной бригадой (звеном).
К сложным ремонтам относятся такие ремонты, когда приходится заменять большие длины кабеля в кабельных сооружениях с предварительным демонтажем, вышедшего из работы кабеля.
Рассмотрим подробно технологический процесс ремонта высоковольтного кабеля, вышедшего из строя аварийно зимой, так как именно при таком ремонте наихудшие условия труда электромонтера. Схема технологического процесса ремонта кабеля, вышедшего из строя аварийно зимой, представлена на рисунке 2.
Поступление сигнала
Сигнал поступает дежурному диспетчеру РЭС на компьютер. При получении информации о нарушениях работы дежурный диспетчер РЭС должен.
В процессе работы кабельных линий (KЛ) могут возникать повреждения в кабелях, соединительных муфтах или заделках. Повреждения носят характер электрического пробоя.
При текущем ремонте KЛ выполняют следующие работы: осмотр и чистку кабельных каналов, туннелей, трасс открыто проложенных кабелей, концевых воронок, соединительных муфт, рихтовка кабелей, восстановление утраченной маркировки, определение температуры нагрева кабеля и контроль за коррозией кабельных оболочек;
проверку заземления и устранение обнаруженных дефектов; проверку доступа к кабельным колодцам и исправности крышек колодцев и запоров на них;
перекладку отдельных участков кабельной сети, испытание повышенным напряжением (для кабелей напряжением выше 1 кВ или проверка изоляции мегаомметром для кабелей ниже 1 кВ), доливку кабельной мастикой воронок и соединительных муфт, ремонт кабельных каналов.
При капитальном ремонте KЛ выполняют:
частичную или полную замену (по мере необходимости) участков кабельной сети, окраску кабельных конструкций, переразделку отдельных концевых воронок, кабельных соединительных муфт, замену опознавательных знаков, устройство дополнительной механической защиты в местах возможных повреждений кабеля.
Ремонт кабелей, проложенных в траншеях. При необходимости замены КЛ или части ее, вскрытие усовершенствованных покрытий производят электробетонолом С-850 или электромолотком С-849, мотобетонолом С-329, пневмобетонолом С-358.
Материал покрытия сбрасывают на одну сторону траншеи на расстояние не менее 500 мм от края, а грунт на другую сторону - на расстояние не менее 500 мм от края. Траншею роют прямолинейной, а на поворотах - расширенной для обеспечения прокладки кабелей с необходимым радиусом закругления.
Траншеи, при отсутствии грунтовых вод и подземных сооружений, роют без крепления вертикальных стенок на глубину, указанную ниже (в м):
В песчаных грунтах................................................................................................ 1
В супесях........................................................................................................................ 1,25
В суглинках, глинах................................................................................................ 1,5
В особо плотных грунтах.................................................................................................. 2
Траншеи в местах движения людей и транспорта ограждают и возле них устанавливают предупредительные надписи, а в ночное время - дополнительное сигнальное освещение. Расстояние между ограждением и осью ближайшего рельса железнодорожного пути нормальной колеи должно быть не менее 2,5 м, а узкой колеи - не менее 2 м.
Перед укладкой новых кабелей в траншею выполняют следующие работы: закрепляют трубы в траншее в местах пересечений и сближений трассы с дорогами, подземными коммуникациями и сооружениями; удаляют из траншеи воду, камни и прочие предметы и выравнивают ее дно; делают подсыпку толщиной 100 мм на дне траншеи мелкой землей и готовят вдоль трассы мелкую землю для присыпки кабеля после прокладки; готовят вдоль трассы кирпич или железобетонные плиты для защиты кабеля, когда такая защита необходима. Материалы, подверженные гниению и разложению в земле (дерево, силикатный кирпич и т. п.), применять для защиты кабелей нельзя.
В местах пересечений и сближений с инженерными сооружениями применяют бетонные, железобетонные, керамические, чугунные или пластмассовые трубы. Стальные трубы применяют только для выполнения прохода участка трассы методом прокола фунта.
Глубина заложения для кабелей напряжением до 10 кВ от планировочной отметки должна составлять 0,7 м. Перед прокладкой кабеля производят внешний осмотр верхних витков кабеля на барабане. В случае обнаружения повреждений (вмятины, проколы на витках, трещины в «каппе» и т. п.) прокладку кабеля разрешают только после вырезки поврежденных мест, проверки изоляции на отсутствие влажности и напайки на концы кабеля новых капп. При ремонтных работах раскатку кабеля с барабана чаще всего выполняют с помощью лебедки.
Допустимые усилия тяжения для кабелей напряжением до 10 кВ приведены в табл. Усилие тяжения при раскатке кабеля напряжением до 10 кВ контролируют с помощью динамометра два опытных монтера, которые находятся у барабана и следят за размоткой кабеля.
Допустимые усилия тяжения при раскатке для кабелей до 10 кВ
Сечение ка беля, мм 2 | Допустимое усилие, кН, при тяжении |
|||||
за алюминиевую оболочк напряжение, к | Лкабеля на | |||||
много проволочные алюминиевые | однопрово- |
|||||
* Тяжение кабелей с пластмассовой и свинцовой оболочками допускается только за жилы. ** Жила из мягкого алюминия с относительным удалением не менее 30 %.
Кабели укладывают с запасом, равным 1-3 % его длины (змейкой), для исключения опасных механических напряжений при смещениях почвы и температурных деформациях укладку кабеля змейкой при тяжении лебедкой выполняют после окончания раскатки с барабана в процессе перекладки кабеля на дно траншеи. При параллельной прокладке кабелей в траншее концы их, предназначенные для последующего монтажа соединительных муфт, располагают со сдвигом мест соединения не менее чем на 2 м. Одновременно предусматривают запас концов кабеля по длине, необходимый для проверки изоляции на влажность, монтажа соединительных муфт и укладки дуги компенсаторов, предохраняющих муфты от повреждения при возможных смещениях почвы и температурных деформациях кабеля, а также на случай переразделки муфт при их повреждении.
В стесненных условиях при больших потоках действующих кабелей можно располагать компенсаторы в вертикальной плоскости, размещая муфты ниже уровня прокладки кабелей. Число соединительных муфт на 1 км заменяемых кабельных линий должно быть дня трехжильных кабелей 1-10 кВ сечением до 3 х 95 мм 2 не более 4 шт., а сечением 3 х 95 * 2 х 240 мм 2 - 5 шт.
Замену дефектных кабельных линий производят, как правило, путем использования резервных отверстий блочной канализации. Осмотр колодца производят два электромонтера под наблюдением руководителя работ (мастера). При этом один электромонтер в монтерском поясе с привязанной к нему веревкой опускается в колодец, а второй электромонтер, у которого находится конец веревки на случай оказания помощи первому, остается снаружи у открытого люка колодца.
Во избежание взрыва при проведении работ в колодцах нельзя курить, зажигать спички и пользоваться открытым огнем. При работе в колодце можно применять светильники переносного освещения на напряжение не выше 12 В. Над открытыми люками колодцев устанавливают ограждение в виде треног с предупредительными знаками и фонарями.
Максимально допустимые усилия тяжения кабелей марок В В Г, АВЁГ, ВРГ и АВРГ с креплением каната за жилы можно принимать по табл. с коэффициентом: для мелких жил - 0,7; для алюминиевых жил из твердого алюминия - 0,5; для алюминиевых жил из мягкого алюминия - 0,25. Для уменьшения усилий тяжения при протяжке кабеля допускают применение смазки, не содержащей веществ, вредно действующих на его оболочку (тавот, солидол). Расход густой смазки составляет 8-10 кг на каждом 100 м кабеля.
Протяжку кабеля производят со скоростыр 0,6-1 км/ч и по возможности без остановки, чтобы при трогании кабеля с места избежать больших усилий тяжения. После окончания протяжки кабель укладывают в колодце на опорные конструкции, его концы герметизируют, а во всех местах выхода кабеля из каналов блока кладут эластичные подкладки (например, листовой асбест) для защиты его оболочки от истирания.
Раскатка кабеля в туннеле с применением роликов
:
1 - барабан с кабелем; 2 - угловые направляющие; 3 - линейные распорные ролики; 4 - угловой раскатный ролик; 5 - кабель; б - трос лебедки
Соединительные муфты в колодце после их монтажа помещают в разъемный защитный противопожарный кожух.
На вводах блоков в здании, туннели и т. д. отверстия в блоках после прокладки кабелей заделывают несгораемым и легко разрушаемым материалом. В местах сближения кабелей на расстояние меньше допустимого (например, в местах выхода кабелей из труб, в местах пересечений и т. п.) на кабели надевают асбестоцементные кольца.
В кабельных помещениях допускается прокладывать только кабели без наружного сгораемого покрова, например кабели, имеющие поверх брони несгораемый волокнистый покров или несгораемый шланг из поливинилхлорида или других равноценных по несгораемости материалов, а также кабели с несгораемой оболочкой.
Если при замене применяют кабель со сгораемым наружным покровом, то покров удаляют на участке всей трассы внутри кабельного сооружения до самого места выхода из трубы или проема. Небронированные кабели с полиэтиленовой оболочкой по условиям пожарной безопасности прокладывать в помещениях нельзя.
Внутри производственных помещений можно прокладывать только бронированные кабели без сгораемого наружного покрова и небронированные кабели с несгораемой оболочкой. В помещениях с агрессивной средой применяют кабели с поливинилхлоридной и другими оболочками, стойкими против воздействия агрессивной среды.
Подъем и укладку новых кабелей на лотки и в короба на коротких участках трассы выполняют с передвижных вышек, платформ, подмостей, стремянок и т. п. Кабели на лотках укладывают в один ряд. Можно прокладывать кабели без зазора между ними, а также пучками вплотную друг к другу в 2-3 слоя (в пучке) и, как исключение, в три слоя. Наружный диаметр пучка должен быть не более 100 мм.
В коробах кабели и провода прокладывают многослойно с произвольным взаимным расположением. Высота слоев в одном коробе не должна превышать 150 мм.
Кабели марки ААШв применяют согласно «Единым техническим указаниям по выбору и применению электрических кабелей». Эти кабели при температурах окружающего воздуха выше + 30°С и ниже - 20°С не прокладывают и не перематывают.
При любом виде прокладки кабельная трасса должна иметь минимальное число поворотов, как правило, не более трех на одну строительную длину, не считая поворотов при вводе кабеля в здание и сооружения. Прокладку кабелей в трубах допускают только на прямолинейных участках длиной не более 40 м и на вводах в здания и в кабельные сооружения.
Внутренний диаметр труб, применяемых для прокладки кабелей марки ААШа, во всех случаях должен быть не менее двукратного диаметра кабеля. Для защиты кабелей от механических повреждений на вертикальных участках применяют кожухи из листовой стали.
В действующих кабельных сооружениях при сложных условиях для механизированной прокладки применяют ручной способ. При прокладке кабелей вручную трение их о землю, пол, стены и т. п. должно быть исключено. Разгрузку, погрузку и транспортировку кабеля марки ААШв при температурах ниже - 10°С производят с особой осторожностью.
При прогреве кабеля трехфазным током соединяют накоротко все жилы кабеля на его внутреннем конце, а при однофазном или постоянном токе, кроме того, две жилы кабеля на его наружном конце. Одним проводом цепи должны служить две жилы, соединенные между собой параллельно, а вторым проводом - третья жила кабеля. Значения силы тока при прогреве кабелей приведены в табл.
Допустимые значения силы тока при прогревании кабелей , А
Ремонт повреждений защитного шланга производят сваркой в струе горячего воздуха при температуре 170-200°С при помощи сварочного пистолета с электрическим подогревом воздуха или газовоздушным пистолетом. Сжатый воздух при этом подводят давлением 0,98 * 104 - 3,9 * 104 Па от компрессора или баллона со сжатым воздухом.
В качестве присадки при сварке применяют поливинилхлоридный пруток диаметром 4-6 мм. Места, подлежащие ремонту, перед сваркой очищают кабельным ножом, вырезают посторонние включения и срезают выступающие края и задиры в местах повреждения шланга. Разрывы шланга ремонтируют с применением поливинилхлоридных заплат или разрезных манжет.
Заплату изготавливают из пластика так, чтобы края ее на 1,5-2 мм перекрывали место разрыва. По всему периметру заплату приваривают к шлангу, затем вдоль образовавшегося шва приваривают присадочный пруток, а выступающие поверхности прутка срезают и производят выравнивание шва в месте сварки.
При ремонте шланга с применением разрезной манжеты отрезают кусок поливинилхлоридной трубки на 35-40 мм больше длины поврежденного места, разрезают трубку вдоль и надевают ее на кабель симметрично месту повреждения. Манжету временно закрепляют поливинилхлоридной лентой с шагом 20-25 мм, приваривают конец прутка в месте стыка манжеты со шлангом, а затем укладывают и приваривают пруток вокруг торца манжеты. Снимают ленты крепления, приваривают пруток вдоль разреза манжеты, срезают выступающие поверхности прутка и производят окончательное выравнивание всех сварных швов.
При ремонте проколов, небольших отверстий и раковин место повреждения в шланге и конец присадочного прутка прогревают в течение 3-5 с струей горячего воздуха, конец прутка прижимают и приваривают к шлангу в месте разогрева. После охлаждения, убедившись в прочности приварки прутка, его отрезают.
С целью герметизации шланга и выравнивания сварочного шва место ремонта прогревают до появления признаков плавления, к 380 разогретому месту прижимают кусок кабельной бумаги, сложенной в три-четыре слоя. Для надежности операцию повторяют 3-4 раза.
При открытой прокладке кабеля ремонт шланга можно производить подмоткой не менее чем в два слоя, липкой поливинилхлоридной лентой с перекрытием и с промазкой поливинилхлоридным лаком № 1.
Контактные соединения токопроводящих жил можно выполнять опрессованием, сваркой или пайкой.
Технологические операции по соединению и оконцеванию кабелей при ремонте аналогичны операциям при монтаже и подробно рассмотрены выше.
При ремонте брони KЛ поврежденную часть снимают, обрез брони спаивают со свинцовой оболочкой, не покрытую броней часть защищают антикоррозийным составом. Если необходимо отремонтировать оболочку кабеля, то по обе стороны от места ее повреждения осматривают поясную изоляцию, проверяют верхний слой изоляции на отсутствие влаги. Для этого снимают ленты бумажной изоляции с поврежденного кабеля и погружают их в нагретый до 150°С парафин. Потрескивания и выделения пены свидетельствуют о проникновении влаги внутрь кабеля под свинцовую оболочку. Если влаги внутри кабеля нет, на поврежденную часть оболочки надевают разрезанную свинцовую трубу с двумя заливочными отверстиями. Трубу составляют из рольного свинца (две половинки). Она должна быть на 70-80 мм больше оголенной части кабеля. После заливки горячей мастикой трубу запаивают по шву и на нее накладывают медный бандаж, который припаивают к свинцовой оболочке. Если внутри кабеля есть влага, поврежденный участок вырезают.
Контрольные вопросы
Контроль технического состояния кабельных линий
Эксплуатация кабельных линий имеет свои особенности, так как обнаружить дефекты в ней простым осмотром не всегда удается. Поэтому осуществляются проверки состояния изоляции, контроль за нагрузкой и температурой кабеля.
Кабели с точки зрения проверки изоляции являются наиболее трудным элементом электрооборудования. Это связано с возможной большой длиной кабельных линий, неоднородностью грунта по длине линии, неоднородностью изоляции кабеля.
Для выявления грубых дефектов в кабельных линиях производят на напряжение 2500 В. Однако показания мегаомметра не могут служить основанием для окончательной оценки состояния изоляции , поскольку они в значительной степени зависят от длины кабельной линии и дефектов концевых заделок.
Связано это с тем, что емкость силового кабеля велика и в течение времени измерения сопротивления она не успевает полностью зарядиться, поэтому показания мегаомметра будут определяться не только установившимся током утечки, но и зарядным током, а измеренное значение сопротивления изоляции будет значительно занижено.
Основным методом контроля состояния изоляции кабельной линии является . Цель испытаний состоит в выявлении и своевременном устранении развивающихся дефектов изоляции кабеля, муфт и концевых заделок, с тем чтобы предупредить возникновение повреждений в процессе работы. При этом, кабели напряжением до 1 кВ повышенным напряжением не испытывают, а измеряют сопротивление изоляции мегаомметром напряжением 2500 В в течение 1 мин. Оно должно быть не ниже 0,5 МОм.
Проверка коротких кабельных линий в пределах одного распределительного устройства выполняется не чаще 1 раза в год, т. к. они меньше подвержены механическим повреждениям и их состояния чаще контролируется персоналом. Испытание повышенным напряжением кабельных линий более 1 кВ проводят не реже одного раза в 3 года.
Основным способом испытания изоляции кабельных линий является проверка повышенным напряжением постоянного тока . Это объясняется тем, что установка на переменном токе при равных условиях имеет гораздо большую мощность.
В состав испытательной установки входят: трансформатор, выпрямитель, регулятор напряжения, киловольтметр, микроамперметр.
При проверке изоляции напряжение от мегаомметра или испытательной установки подводится к одной из жил кабеля, при этом остальные его жилы надежно соединяют между собой и заземляют. Напряжение плавно повышается до нормируемого значения и выдерживается требуемое время.
Состояние кабеля определяется по току утечки . При удовлетворительном его состоянии подъем напряжения сопровождается резким возрастанием тока утечки за счет зарядки емкости, затем снижается до 10 - 20 % максимального значения. Кабельная линия считается пригодной к эксплуатации, если при испытаниях не произошло пробоя или перекрытия по поверхности концевой муфты, не наблюдается резких толчков тока и заметного роста тока утечки .
Перегрузки кабеля, носящие систематический характер
, приводят к ухудшению изоляции и сокращению длительности работы линии. Недогрузки связаны с недоиспользованием проводникового материала. Поэтому при эксплуатации кабельной линии периодически проверяют, чтобы токовая нагрузка в них соответствовала установленной при вводе объекта в эксплуатацию. Максимально допустимые нагрузки кабелей определяются требованиями .
Контролируют нагрузки кабельных линий в сроки, определяемые главным энергетиком предприятия, но не реже 2 раз в год. При этом один раз указанный контроль производится в период осенне-зимнего максимума нагрузки. Контроль осуществляется наблюдением за показаниями амперметров на питающих подстанциях, а при отсутствии их - с помощью переносных приборов или .
Допустимые токовые нагрузки для длительного нормального режима работы кабельных линий определяются с помощью таблиц, приводимых в электротехнических справочниках. Эти нагрузки зависят от способа прокладки кабеля и вида охлаждающей среды (земля, воздух).
Для кабелей, проложенных в земле, длительно допустимая нагрузка принимается из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7 - 1 м при температуре земли 15°С. Для кабелей, проложенных на открытом воздухе, температура окружающей среды принимается равной 25°С. Если расчетная температура окружающей среды отличается от принятых условий, то вводится поправочный коэффициент.
За расчетную температуру земли принимается наивысшая среднемесячная температура из всех месяцев года на глубине прокладки кабеля.
За расчетную температуру воздуха принимается наибольшая среднесуточная температура, повторяющаяся не менее трех раз в году.
Длительно допустимая нагрузка кабельной линии определяется по участкам линий с наихудшими условиями охлаждения, если длина этого участка не менее 10 м. Кабельные линии до 10 кВ при коэффициенте предварительной нагрузки не более 0,6 - 0,8 могут кратковременно перегружаться. Допустимые нормы перегрузок с учетом их длительности приводятся в технической литературе.
Для более точного определения нагрузочной способности, а также при изменении температурных условий эксплуатации осуществляется температурный контроль кабельной линии . Контролировать непосредственно температуру жилы на работающем кабеле невозможно, т. к. жилы находятся под напряжением. Поэтому одновременно производят измерение температуры оболочки (брони) кабеля и тока нагрузки, а затем пересчетом определяют температуру жилы и максимально допустимую токовую нагрузку.
Измерение температуры металлических оболочек кабеля, проложенного открыто, проводят обычными термометрами, которые укрепляются на броне или свинцовой оболочке кабеля. Если кабель проложен в земле, измерение производится с помощью термопар. Рекомендуется устанавливать не менее двух датчиков. Провода от термопар укладываются в трубу и выводятся в удобное и безопасное от механических повреждений место.
Температура токопроводящей жилы не должна превышать:
для кабелей с бумажной изоляцией до 1 кВ - 80° С, до 10 кВ - 60° С;
для кабелей с резиновой изоляцией - 65° С;
для кабелей в поливинилхлоридной оболочке - 65° С.
В том случае, когда токоведущие жилы кабеля нагреваются выше допустимой температуры, принимают меры по устранению перегрева - уменьшают нагрузку, улучшают вентиляцию, заменяют кабель на кабель большего сечения, увеличивают расстояние между кабелями.
При прокладке кабельных линий в почве, агрессивной по отношению к их металлическим оболочкам (солончаки, болота, строительный мусор), возникает почвенная коррозия свинцовых оболочек и металлического покрова . В подобных случаях периодически проверяют коррозийную активность грунта, беря пробы воды и грунта. Если при этом будет установлено, что степень почвенной коррозии угрожает целостности кабеля, то принимают соответствующие меры - устраняют загрязнение, заменяют грунт и т. д.
Определение мест повреждения кабельной линии
Определение мест повреждения кабельных линий представляет довольно сложную задачу и требует применения специальной аппаратуры. Работы по ликвидации повреждений кабельной линии начинаются с установления вида повреждения
. Во многих случаях это удается сделать с помощью мегаомметра. Для этой цели с обоих концов кабеля проверяют состояние изоляции каждой жилы по отношению к земле, исправность изоляции между отдельными фазами, отсутствие обрывов в жилах.
Определение места повреждения обычно проводят в два этапа - сначала определяют зону повреждения с точностью 10 - 40 м, а после этого уточняют место возникновения дефекта на трассе.
При определении зоны повреждения учитываются причины его возникновения и последствия отказа. Наиболее часто наблюдается обрыв одной или нескольких жил с заземлением их или без него, возможно также сваривание токоведущей жилы с оболочкой при длительном протекании тока короткого замыкания на землю. При профилактических испытаниях чаще всего возникает замыкание токоведущей жилы на землю, а также заплывающий пробой.
Для определения зоны повреждения используется несколько методов: импульсный, колебательного разряда, петлевой, емкостной.
Импульсный метод применяется при однофазных и междуфазных замыканиях, а также при обрыве жил. К методу колебательного разряда прибегают при заплывающем пробое (возникает при высоком напряжении, исчезает при низком). Петлевой метод используется при одно-, двух- и трехфазных замыканиях и наличии хотя бы одной неповрежденной жилы. Емкостной метод находит применение при обрывах жил. В практике эксплуатации наибольшее распространение получили первые два метода.
При использовании импульсного метода применяются достаточно простые приборы. Для определения зоны повреждения от них в кабель посылаются кратковременные импульсы переменного тока. Дойдя до места повреждения, они отражаются и возвращаются обратно. О характере повреждения кабеля судят по изображению на экране прибора. Расстояние до места повреждения можно определить, зная время прохождения импульса и скорость его распространения.
Применение импульсного метода требует снижения переходного сопротивления в месте повреждения до десятков и даже долей ома. С этой целью изоляцию прожигают за счет преобразования электрической энергии, подводимой к месту повреждения, в тепловую. Прожиг осуществляют постоянным или переменным током от специальных установок.
Метод колебательного разряда заключается в том, что поврежденная жила кабеля заряжается от выпрямительного устройства до напряжения пробоя. В момент пробоя в кабеле возникает колебательный процесс. Период колебаний этого разряда соответствует времени двукратного пробега волны до места повреждения и обратно.
Продолжительность колебательного разряда измеряется осциллографом или электронным миллисекундомером. Погрешность измерений данным методом составляет 5 %.
Уточняют место повреждения кабеля непосредственно на трассе с использованием акустического или индукционного метода.
Акустический метод
основан на фиксации колебаний грунта над местом повреждения КЛ, вызываемых искровым разрядом в месте нарушения изоляции. Метод используется при повреждениях типа "заплывающий пробой" и обрыве жил. При этом определяется повреждение в кабеле, находящемся на глубине до 3 м и под водой до 6 м.
В качестве генератора импульсов обычно используют установку высокого напряжения постоянного тока, от которой посылаются импульсы в кабель. Колебания грунта прослушиваются специальным прибором. Недостаток метода заключается в необходимости использовать передвижные установки постоянного тока.
Индукционный метод отыскания мест повреждения кабеля базируется на фиксации характера изменений электромагнитного поля над кабелем, по жилам которого пропускается ток высокой частоты. Оператор, продвигаясь вдоль трассы и используя рамочную антенну, усилитель и наушники, определяет место повреждения. Точность определения места повреждения достаточно высока и составляет 0,5 м. Этот же метод может быть использован для установления трассы кабельной линии и глубины заложения кабелей.
Ремонт кабелей
Ремонт кабельных линий производится по результатам осмотров и испытаний. Особенностью выполнения работ является то обстоятельство, что кабели, подлежащие ремонту, могут находиться под напряжением, и кроме того они могут располагаться близко к действующим кабелям, находящимся под напряжением. Поэтому необходимо соблюдать личную безопасность, нельзя повреждать близлежащие кабели.
Ремонт кабельных линий может быть связан с раскопками. Во избежание повреждений близлежащих кабелей и инженерных коммуникаций на глубине более 0,4 м земляные работы выполняются только лопатой. При обнаружении каких-либо кабелей или подземных коммуникаций работы прекращаются и ставится в известность ответственный за выполнение работ. После вскрытия необходимо позаботиться о том, чтобы не повредить кабель и муфты. С этой целью под него подкладывается прочная доска.
Основными видами работ при повреждении кабельной линии являются: ремонт броневого покрова, ремонт оболочек, муфт и концевых заделок.
При наличии местных разрывов брони концы ее в месте дефекта обрезают, спаивают со свинцовой оболочкой и покрывают антикоррозийным покрытием (лак на битумной основе).
При ремонте свинцовой оболочки учитывается возможность попадания влаги внутрь кабеля. Для проверки поврежденное место погружают в парафин, нагретый до 150°С. При наличии влаги погружение будет сопровождаться потрескиванием и выделением иены. Если установлен факт наличия влаги, то поврежденный участок вырезают и монтируют две соединительные муфты, в противном случае восстанавливают свинцовую оболочку путем наложения на поврежденное место разрезанной свинцовой трубы и последующей ее запайки.
Для кабелей до 1 кВ раньше применялись чугунные муфты. Они отличаются громоздкостью, дороговизной, недостаточной надежностью. На кабельных линиях 6 и 10 кВ в основном используются эпоксидные и свинцовые муфты. В настоящее время, при проведении ремонта кабельных линий активно используются современные термоусаживаемые муфты . Существует хорошо разработанная технология установки кабельных муфт. Работа выполняется квалифицированным персоналом, прошедшим соответствующее обучение.
Концевые муфты разделяются на муфты, устанавливаемые внутри помещения и на открытом воздухе. В помещениях чаще делают сухую разделку, она более надежна и удобна в эксплуатации. Концевые муфты на открытом воздухе выполняют в виде воронки из кровельного железа и заливают мастикой. При проведении текущего ремонта проверяют состояние концевой воронки, отсутствие утечки заливочной массы, проводят доливку ее.
Кировский департамент образования
государственное образовательное учреждение
начального профессионального образования
профессиональное училище №23
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
ТЕМА: техническое обслуживание и ремонт кабельных линий
Выполнил: обучающийся группы №35
Бобков Юрий Александрович
Проверил: преподаватель Соболев В.А.
Введение.
Силовые кабели.
1 Устройство силовых кабелей.
2 Кабельные блоки, эстакады, галереи, коллекторы, траншеи.
3 Выбор и применение кабелей.
Определение мест повреждения в кабельных сетях
1 Виды и характер повреждений кабельных линий
2 Структура системы поиска мест повреждений
3 Характеристика высокочастотных методов ОМП
4 Характеристика низкочастотных методов ОМП
Ремонт кабельных линий.
1 Общие указания по ремонту.
2 Ремонт защитных покровов.
3 Ремонт металлических оболочек.
4 Восстановление бумажной изоляции.
5 Ремонт токопроводящих жил.
6 Ремонт соединительных муфт.
7 Ремонт концевых муфт наружной установки.
8 Ремонт концевых заделок.
9 Ремонт кабельных линий 0,38…10 кВ.
Обслуживание кабельных линий.
Список используемой литературы.
Приложение.
Введение
Как известно основа надёжного электроснабжения потребителей электрической энергией - безаварийная работа кабельных линий. Бесперебойное электроснабжение потребителей городских сетей и промышленных предприятий зависит от принятых на стадии проектирования новых, прогрессивных технологических решений и использования современной кабельной арматуры, от качественной прокладки кабелей и строгого выполнения всех требований при эксплуатации кабельных линий.
Несмотря на растущее качество изоляции кабельных линий, нельзя исключать их повреждений. Более того, удельное количество повреждений - достаточно устойчивая характеристика определённого класса электрических сетей.
Определение мест повреждения (ОМП) - наиболее сложная, а часто и наиболее длительная технологическая операция по восстановлению повреждённого элемента сети. Это оперативная задача диспетчерских служб электрических сетей.
Затраты средств на ОМП составляют существенную часть эксплуатационных
издержек в электросетях. Доля же капитальных затрат на устройства для ОМП в
общих капитальных затратах относительно мала. Внедрение прогрессивных методов и
средств ОМП даёт значительный экономический эффект. Он складывается из
своевременного выявления слабых мест в кабельных линиях, путём проведения
профилактических высоковольтных испытаний, сокращения перерывов
электроснабжения, уменьшения объёмов ремонтных работ и снижения расходов на земляные
работы в летний период времени. Совокупность операций по поиску повреждений и
восстановлению работоспособности кабельной линии рассматривается как единая
взаимосвязанная система.
1. Силовые кабели
1 Устройство силовых кабелей
Силовые кабели предназначены для передачи электроэнергии, используемой для питания электрических установок. Они имеют одну или несколько изолированных жил, заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может быть защитный покров, а в необходимых случаях - броня.
Силовые кабели состоят из токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Помимо этих основных элементов в конструкцию силовых кабелей могут входить экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители (рис. 1.1).
Токопроводящие жилы, предназначенные для прохождения электрического тока, бывают основными и нулевыми. Основные жилы применяются для выполнения главной функции кабеля - передачи электроэнергии. Нулевые жилы, предназначенные для протекания разности токов фаз (полюсов) при неравномерной их нагрузке, присоединяются к нейтрали источника тока.
Жилы защитного заземления являются вспомогательными и предназначены для соединения не находящихся под рабочим напряжением металлических частей электроустановки, к которой подключен кабель… с контуром защитного заземления источника тока.
Изоляция служит для обеспечения необходимой электрической прочности токопроводящих жил кабеля по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле).
Экраны используются для защиты внешних цепей от влияния электромагнитных полей токов, протекающих по кабелю, и для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жил кабеля.
Заполнители предназначены для устранения свободных промежутков между конструктивными
элементами кабеля в целях герметизации, придания необходимой формы и
механической устойчивости конструкции кабеля.
Рис. 1.1. Сечения силовых кабелей: а - двухжильные кабели с круглыми и
сегментными жилами; б - трехжильные кабели с поясной изоляцией и с отдельными
оболочками; в - четырехжильные кабели с нулевой жилой секторной, круглой и
треугольной формы; 1 - токопроводящая жила; 2 - нулевая жила; 3-- изоляция
жилы; 4 - экран на токопроводящей жиле; 5 - поясная изоляция; 6 - заполнитель;
7 - экран на изоляции жилы; 8 - оболочка; 9 - бронепокров;10 - наружный
защитный покров
Оболочки защищают внутренние элементы кабеля от увлажнения и других внешних воздействий.
Защитные покровы предназначены для защиты оболочки кабеля от внешних воздействий. В зависимости от конструкции кабеля в защитные покровы входят подушка, бронепокров и наружный покров.
Различным конструкциям кабелей присвоены буквенные индексы.
Силовые кабели с бумажной изоляцией, пропитанной или обедненной,
предназначены для эксплуатации в стационарных установках и в земле при
температуре окружающей среды от плюс 50 до минус 50 °С и относительной
влажности до 98 % при температуре до плюс 35 °С. Изготовляются они для
номинальных напряжений 1, 6 и 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц, но могут
быть использованы в сетях постоянного тока (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Силовые кабели: а - с бумажной; и б - резиновой изоляцией; 1 -
наружный покров; 2 - бронелента; 3 - кабельная пряжа; 4 - кабельная бумага; 5 -
оболочка; 6 - поясная изоляция; 7 - заполнитель; 8 - изоляция жилы; 9 -
токопроводящая жила
Силовые кабели с бумажной изоляцией, пропитанные нестекающим составом, предназначены для прокладки на вертикальных и наклонных участках трасс без ограничения разности уровней и эксплуатации при температуре окружающей среды от плюс 50 до минус 50 °С и относительной влажности 98 % при температуре до плюс 35 °С и изготовляются для напряжений 6 и 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц, но могут быть использованы и в сетях постоянного тока.
Силовые кабели с пластмассовой изоляцией, в пластмассовой или алюминиевой оболочке с защитными покровами или без них, предназначены для передачи и распространения электроэнергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66; 1; 3 и 6 кВ частотой 50 Гц.
Кабели могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от минус 50 до плюс 50 °С, относительной влажности воздуха 98 % при температуре плюс 35°С, в том числе при прокладке на открытом воздухе с защитой от воздействия солнечной радиации.
1.2 Кабельные блоки, эстакады, галереи, коллекторы, траншеи
Основным способом канализации электрической энергии на промышленных предприятиях являются кабельные линии. На крупных предприятиях число кабельных линий может доходить до 25 000 при общей длине до 2500 км. Для размещения такого количества кабелей необходимо устройство специальных кабельных сооружений. Наиболее простым и дешевым сооружением является земляная траншея, но так как число повреждений при этом способе составляет около 40 %, то применяется он реже по сравнению с прокладкой в специальных сооружениях.
На предприятиях редко отдают предпочтение какому-либо одному способу прокладки и применяют чаще смешанную прокладку. В качестве сооружений используются:
Земляная траншея. Глубина траншеи от планировочной отметки для кабелей
напряжением до 10 кВ должна быть 0,8 м, при пересечении улиц, площадей - 1,1 м
Рис.1.1. Укладка кабеля в траншее
Меньшая глубина траншеи (до 0,6 м) допускается при вводе кабелей в
здания, сооружения, а также в местах пересечений с подземными сооружениями при
условии защиты кабелей от механических повреждений на участках длиной до 5 м.
Ширина траншеи при прокладке в ней силовых кабелей до 10 кВ принимается не
менее указанной в табл. 1.2 и на рис. 1.2. Укладывают кабели на подсыпку, а
сверху засыпают слоем мелкой земли,
не содержащей строительного мусора и шлака. Трассы маркируют опознавательными
знаками, закрепляемыми на стенах постоянных здании и сооружений или на
столбиках из угловой стали (пикеты). Знаки размещают на углах и поворотах
трассы, в местах установки соединительных муфт, на пересечениях путей сообщения
(с обеих сторон), у вводов в здания. На знаках размером 100 х 100 мм указывают
знак напряжения (красной краской), обозначение кабельной трассы, расстояние от сооружения
(цифрами) и направление к нему (стрелками), № знака (черной краской). Фон знака
белый.
Рис.1.2. Размеры траншеи для прокладки кабелей 1…10 кВ: В1 - размер на
дне траншеи; В2 - размер у поверхности земли; В3 - зона отвода
Рис.1.3. Кабельные знаки: а - траншея; б - кабельная муфта; в - поворот траншеи под углом
Размеры каналов:
Ширина - 600…1200 мм, высота - 300…900 мм.
Этот способ прокладки хорошо защищает от механических повреждений, но там, где могут быть пролиты металл или агрессивные вещества, сооружение кабельных каналов не допускается (рис. 1.5).
Кабельный туннель - это подземное сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и муфт, позволяющее производить прокладку, ремонты и осмотры со свободным проходом по всей длине (рис. 1.6)
КТ сооружают из сборного ж/б и снаружи покрывают гидроизоляцией. Заглубление - 0,5м.
Проходы в кабельных туннелях, как правило, должны быть не менее 1 м, однако допускается уменьшение проходов до 800 мм на участках длиной не более 500 мм.
Рис. 1.4. Сборные железобетонные каналы: а - лотковые типа ЛК; б - из
сборных плит типа СК; 1 - лоток; 2 - плита перекрытия; 3 - подготовка песчаная;
4 - плита; 5 - основание.
Рис.1.5. Варианты прокладки кабелей в кабельных каналах: а - расположение
кабелей на одной стенке на подвесках; б - то же на полках; в - то же на обеих
стенках на подвесах; г - то же на одной стенке на подвесах, на другой на
полках; д - то же на обеих стенках на полках; е - то же на дне канала
Пол туннеля должен быть выполнен с уклоном не менее 1 % в сторону водосборников или ливневой канализации. При отсутствии дренажного устройства через каждые 25 м должны быть устроены водосборные колодцы размером 0,4 х 0,4 х 0,3 м, перекрываемые металлическими решетками. При необходимости перехода с одной отметки на другую должны быть устроены пандусы с уклоном не более 15°.
В туннелях должна быть предусмотрена защита от попадания грунтовых и технологических вод и обеспечен отвод почвенных и ливневых вод.
Туннели должны быть обеспечены в первую очередь естественной вентиляцией. Выбор системы вентиляции и расчет вентиляционных устройств производятся на основании тепловыделений, указанных в строительных заданиях. Перепад температуры между поступающим и удаляемым воздухом в туннеле не должен превышать 10 ºС.
Вентиляционные устройства должны автоматически отключаться, а воздуховоды снабжаться заслонками с дистанционным или ручным управлением для прекращения доступа воздуха в туннель в случае возникновения пожара.
В туннеле должны быть предусмотрены стационарные средства для дистанционного и автоматического пожаротушения.
В туннелях должны быть установлены датчики, реагирующие на появление дыма и повышение температуры окружающей среды выше 50 °С. Коллекторы и туннели должны быть оборудованы электрическим освещением и сетью питания переносных светильников и инструмента.
Протяженные кабельные туннели разделяют по длине огнестойкими перегородками на отсеки длиной не более 150 м с устройством в них дверей шириной не менее 0,8 м. Двери из крайних отсеков должны открываться в помещение или наружу. Дверь в помещение должна открываться ключом с двух сторон. Наружная дверь должна быть снабжена самозакрывающимся замком, открывающимся ключом снаружи. Двери в средних отсеках должны открываться в сторону лестницы и быть снабжены устройствами, фиксирующими их закрытое положение. Открываются эти двери с обеих сторон без ключа.
Прокладка кабелей в коллекторах и туннелях рассчитывается с учетом возможности дополнительной прокладки кабелей в количестве не менее 15 %.
Силовые кабели напряжением до 1 кВ следует прокладывать под кабелями напряжением выше 1 кВ и разделять их горизонтальной перегородкой. Различные группы кабелей, а именно рабочие и резервные напряжением выше 1 кВ, рекомендуется прокладывать на разных полках с разделением их горизонтальными несгораемыми перегородками. В качестве перегородок рекомендуются асбоцементные плиты, прессованные неокрашенные тол-щиной не менее 8 мм. Прокладку бронированных кабелей всех сечений и небронированных сечением жил 25 мм2 и выше следует выполнять по конструкциям (полкам), а небронированных кабелей сечением жил 16 мм2 и менее - на лотках, уложенных на кабельные конструкции.
Кабели, проложенные в туннелях, должны быть жестко закреплены в конечных точках, с обеих сторон изгибов и у соединительных муфт.
Во избежание установки дополнительных соединительных муфт следует выбирать строительную длину кабелей.
Каждую соединительную муфту на силовых кабелях нужно укладывать на отдельной полке опорных конструкций и заключать в защитный противопожарный кожух, который должен быть отделен от верхних и нижних кабелей по всей ширине полок защитными асбоцементными перегородками. В каждом туннеле и канале необходимо предусмотреть свободные ряды полок для укладки соединительных муфт.
Для прохода кабелей через перегородки, стены и перекрытия должны быть установлены патрубки из несгораемых труб.
В местах прохода кабелей в трубах зазоры в них должны быть тщательно уплотнены несгораемым материалом. Материал заполнения должен обеспечивать схватывание и легко поддаваться разрушению в случае прокладки дополнительных кабелей или их частичной замены.
Небронированные кабели с пластмассовой оболочкой допускается крепить скобами (хомутами) без прокладок.
Металлическая броня кабелей, прокладываемых в туннелях, должна иметь
антикоррозионное покрытие. Расстояние между полками кабельных конструкций при
прокладке силовых кабелей напряжением до 10 кВ должно быть не менее 200 мм.
Расстояние между полками при установке огнестойкой перегородки при прокладке
кабелей должно быть не менее 200 мм, а при укладке соединительной муфты 250 или
300 мм - в зависимости от типоразмера муфты (рис. 1.7).
Рис.1.6. Расположение кабелей в туннеле: а - туннель прямоугольного
сечения; б - туннель круглого сечения; 1 - блок туннеля; 2 - стойка; 3 - полка;
4 - светильник; 5 - зона пожароизвещателей и трубопроводов механизированной
уборки пыли и пожаротушения; 6 - силовые кабели; 7 - контрольные кабели
Кабельный коллектор - это сооружение, предназначенное для общего размещения кабельных линий, теплопроводов и водопроводов.
Коллектор сооружают из железобетонных конструкций круглого и прямоугольного сечений. Коллекторы круглого сечения делают на глубине не более 5 м закрытым способом. Коллектор снабжен вентиляцией, насосами и управляется с диспетчерского пункта. Необходимо предусмотреть телефонную связь. Размеры коллектора: диаметр - 3,6 м; ширина - 2,5 м; высота - 3,0 м (рис. 1.9).
Кабельный блок - это сооружение с трубами (каналами) для прокладки кабелей с относящимися к нему колодцами.
Кабельные блоки сооружают из железобетонных панелей длиной 6 м с 2-3
каналами внутри из асбоцементных или керамических труб. Блоки укладывают на
подушку из железобетона и защищают гидроизоляцией. Глубина заложения - не менее
0,7м, а при пересечениях - не менее 1 м. Места стыков панелей заливают
раствором, предварительно заложив в зазор жгут из пакли. Через каждые 150 м
устанавливают проходные или разветвительные колодцы. Минимальная высота
колодцев - 1,8м. Прокладка в блоках наиболее надежна, но менее экономична.
Все электрооборудование требует периодического ремонта
Все электрооборудование требует периодического ремонта, причем ремонт подразделяется, согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП), на текущий, плановый и капитальный. Качественное выполнение всех видов ремонта и обслуживания, а также профилактические испытания оборудования – гарантия долгой и безопасной работы электрических установок и кабельных линий. Помимо указанных видов ремонта, существует понятие межремонтного обслуживания. Межремонтное обслуживание включает в себя мелкий ремонт электрооборудования и эксплуатационный уход. В текущем ремонте под эксплуатационным уходом понимается регулярный наружный осмотр, обтирка и чистка оборудования, смазка движущихся частей и иные работы, необходимые для безупречного функционирования механизмов, электроизмерения параметров и проверка характеристик элементов электроустановок. Мелкий ремонт электрооборудования включает в себя протяжку болтовых соединений, регулировки подвижных частей электрооборудования, подкручивание креплений, замену мелких деталей и аналогичные работы.
Производство текущего ремонта электрооборудования зависит от того, какое именно оборудование ремонтируется: меняется схема ремонта, перечень работ, частота выполнения. В целом, под текущим ремонтом подразумевается замена прокладок и других деталей с высокой степенью износа, промывка форсунок и фильтров масляных систем, прочистка систем охлаждения. Частота и объем текущего ремонта определяет сроки капитального ремонта оборудования, поэтому необходимо фиксировать каждый случай текущего ремонта в указанием дефектного узла и перечня произведенных работ. Для производства текущего ремонта перемещать электрооборудование не требуется.
Текущий ремонт различается для электродвигателей, пускорегулирующей аппаратуры и силовых линий. Так, основной дефект кабельной линии, особенно – находящейся в земле, это повреждение изоляции. От нарушения изолирующего слоя и пробоев тока страдают провода и кабели, размещенные в помещениях с агрессивной средой, либо смонтированные с нарушением правил. В частности, пробой изоляции в результате механического повреждения кабеля – постоянная причина текущего ремонта КЛ. Помимо естественного нарушения изоляции, в линии могут появиться очаги коррозии, окисление оболочки кабеля. Поэтому для силовых кабельных линий текущий ремонт включает в себя проверку соединительных муфт, концевых кабельных муфт, а также производится ряд работ: проверка на нагрев кабеля под нагрузкой с помощью пирометра, проверка маркировки кабеля, осмотр кабельных каналов, проводится проверка нагрев и концевых муфт кабеля. Из дополнительных работ можно назвать проверку кабельных колодцев, измерение удельного сопротивления и проверка заземления экрана и брони. В некоторых случаях текущий ремонт подразумевает и перекладку частей кабельной линии, а также переустановку соединительных и концевых муфт с последующим проведением испытаний изоляции кабельной линии повышенным напряжением.
Электродвигатели требуют другого вида ремонта. По протоколу, первым, как и в случае с текущим ремонтом силовых линий, требуется произвести визуальный осмотр. Если он затруднен, то требуется произвести очистку электродвигателя от старого масла, пыли, грязи, других наслоений, после чего произвести визуальный осмотр на предмет повреждений. Очистка двигателя проводится щетками, остатки грязи выдуваются с помощью компрессора. Протирка должна осуществляться при выключенном электродвигателе, со снятым остаточным зарядом. После осмотра проводится проверка аксиального и радиального зазоров, щитков для зажимов, крепления электродвигателя, хода вращения смазочного кольца. Также в текущий ремонт электродвигателя по ПТЭЭП входит:
Текущий ремонт электродвигателя зависит от того, в каком состоянии находится аппарат, от типа того станка или механизма, в котором он установлен, от продолжительности работы из расчета часов/сутки. Как правило, если нет особых условий, то процедура проводится раз в два года. Процесс дефектации электродвигателя проводится при его частичной разборке, особое внимание – если электродвигатель относится к машинам с фазным ротором или машинам постоянного тока – уделяется щеточно-коллекторному механизму.
Обычно при текущем ремонте выявляется одна или несколько причин возможных сбоев в работе двигателя. Это обрыв в питающей сети или обмотках двигателя, обрыв фазы статора или стержни ротора, износ или перекос подшипников, деформация кожуха вентилятора или его засорение, перегруз электродвигателя из-за пониженного или повышенного напряжения в сети, отсыревание или износ обмотки, нарушение центровки, неправильное подсоединение обмоток статора с замыканием на корпус или между собой. Эти причины являются самыми часто выявляемыми при текущем ремонте электродвигателей.
Проводя ремонт необходимо помнить о последовательности действий. В первую очередь – это изучение документации, после которой уже идет визуальный осмотр. Отключение двигателя и снятие напряжение – следующий этап, предшествующий частичной разборке. Следует помнить, что все мелкие детали необходимо складывать в отдельный ящик. Важно помнить, что крупные электродвигатели для проведения ремонта придется поднимать, поэтому следует заранее составить список необходимых инструментов и материалов, либо поручить это бригадиру ремонтников. Поскольку текущий ремонт проводится реже, чем мелкий- данные, полученные в ходе мелкого ремонта, следует использовать при составлении этого списка. Как правило, в течение двух лет изнашиваются все движущиеся части, также сильному износу подвергается и изоляция проводов. Если дефектация деталей электродвигателя проводится путем обнаружения сколов, трещин, коррозии и так далее, то проверка и текущий ремонт проводки требуют измерение сопротивления проводки мегаомметром. Короткие замыкания, обрывы и другие повреждения находятся с помощью соответствующих средств измерений, дефекты устраняются нанесением временной новой изоляции, либо заменой проводов.
Демонтаж при текущем ремонте электродвигателя необходимо проводить, фиксируя положения полумуфт относительно друг друга, и относительно пальца. Фиксировать можно, нанося метки керном (бородком) или зубилом. Группы прокладок связываются вместе и помечаются, откуда взяты, чтобы после монтажа снова разместить их в том же порядке. Размечаются керном крышки, фланцы и другие детали, чтобы после сборки не выяснилось, что имеют место перекосы. Повторная сборка и подбор деталей занимает много времени. Также необходимо соблюдать правило снятия электродвигателя с постели: для этого лебедка цепляется за рым-болт, ухват за подшипниковый вал или щит может привести к поломке. После чего производится демонтаж, осмотр, замена мелких деталей, восстановление крупных, замена подшипников, щеток и масла, согласно протоколу. Результаты заносятся в технический отчет с подписью бригадира и печатью электролаборатории, проводившей испытания и замеры перед, в течение и после ремонта, либо, если он производится своими силами, печатью организации. В пускорегулирующей аппаратуре особое внимание следуют уделить исправности контактов.
Плановый ремонт электрооборудования входит в планово-предупредительный ремонт, как и средний ремонт. Первый представляет собой обычную профилактику, которая проводится вне зависимости от состояния оборудования, второй – чаще всего раз в два года, наряду с текущим ремонтом. Профилактический ремонт – это «система работ по поддержанию электрооборудования и других элементов электроустановок в нормальном (рабочем) состоянии». В нормативных документах система планово-предупредительного ремонта называется «система ППР», и она подразделяется на межремонтное обслуживание, текущий, средний и капитальный ремонты.
Средний плановый ремонт, в отличие от текущего ремонта, предусматривает разборку оборудования, его отдельных узлов, измерение дефектов, составление описи дефектов. Помимо прочего, этот вид ремонта включает в себя проверку чертежей, снятие эскизов, тестирование отдельных узлов электрооборудования. В отличие от текущего и мелкого ремонта, плановый ремонт иногда проводят в ремонтной мастерской, если размеры и крепления механизма позволяют его переместить.
В плановый ремонт электродвигателей входят все пункты текущего ремонта, и в дополнение – ряд специальных работ. К ним относятся покрытие обмоток лаком, полная разборка электродвигателя, замена изоляции обмотки, а также ее мойка, сушка и пропитка; промывка металлических деталей электродвигателя и подшипников, перезаливка вкладышей; смена фланцевых прокладок, проверка и установка зазоров; заварка и проточка заточек у щитов электродвигателя.
После всех этих операций в завершение планового ремонта производится сборка электродвигателя. Проводится проверка на холостом ходу, затем, если все в порядке – под нагрузкой. На этом ремонт считается завершенным. Пускорегулирующая аппаратура также проходит все стадии текущего ремонта, после чего необходимо провести три типа работ, указанных в ПТЭЭП. Это:
«1. Полная замена всех износившихся частей аппарата; 2. Проверка и регулировка реле и тепловой защиты; 3. Ремонт кожухов, окраска и опробование аппаратуры».
Чтобы плановый ремонт проводился не слишком часто и не слишком редко, организации требуется составить график его проведения. Можно заказать это специалистам, но для небольших организаций достаточно воспользоваться справочником А.И. Ящура, изданным в 2008 году, который называется «Система технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования». Помимо этого потребуются паспортные данные завода-изготовителя на каждый объект электрохозяйства. В годовом графике, который заполняется в табличном виде, указываются следующие данные:
В качестве примера планирования ремонтов можно взять трехфазный трансформатор и рассчитать для него периодичность ремонта. В справочнике указано, что данный тип электрооборудования (масляный трансформатор, двухобмоточный, мощностью 1000 кВА), имеет нормативы, при которых капитальный ремонт проводится:
Т-1 = норматив ресурса/количество часов в году = 103680/8640 = 12 лет.
Таким образом, если капитальный ремонт оборудования проводился в 2014 году, то в следующий раз он будет проводиться в 2026, а текущий ремонт, если, например, он проводился в 2013 году – в 2016, через три года. Все эти данные следует внести в таблицу. Если электрооборудование устанавливается заново, то в графе «дата последнего ремонта» указывается дата пуско-наладочных работ. При расчете годового фонда работы оборудования и годового простоя иногда вносят в графу трудоемкость, исчисляемую в человекочасах. Расчет здесь надо вести, исходя из количества единиц оборудования и нормам трудоемкости ремонта. Трудоемкость ремонта вычисляется с использованием коэффициентов трудоемкости и базовой ставки.
Сроки и даты плановых ремонтов электрооборудования согласовываются с несколькими структурными подразделениями организации: службой КИПиА, ремонтниками, подразделениями по обслуживанию смежного оборудования, отделами, использующими данное оборудование по своему графику, энергетиками.
Капитальный ремонт электрооборудования проводится довольно редко, поскольку электроустановки обладают большим запасом электрической, а подвижные части - механической прочности. В среднем ремонт такого плана проводится раз в пять-пятнадцать лет, причем срок в пять лет устанавливается для объектов с большим сроком службы. В отличие от планового ремонта, каждая машина подвергается полной разборке, чистке, смазыванию, замене дефектных узлов и деталей, некоторые из которых подлежат замене в плановом порядке, вне зависимости от состояния. После полной разборки и обновления, электрооборудование собирается заново, проводятся испытания, которые должны показать соответствие нормам завода-изготовителя и испытания, как правило, с повышенным напряжением. Потребность оборудования в капитальном ремонте говорит о том, что объект электрохозяйства требуется доводить до полноценных технических характеристик момента выпуска с конвейера. Помимо починки, во время замены износившихся частей, электрооборудование обычно еще и модернизируется. Проводить капитальный ремонт можно как в ремонтном цехе, так и на месте, в зависимости от технологии.
Особое внимание при проведении капитального ремонта электрооборудования в части электродвигателей уделяется снятию и установке ротора. Среди прочего проводится замена вала ротора и его балансировка. Также осуществляется полная замена обмоток, либо их существенный ремонт, меняется вентилятор и фланцы. Двигатель чистится, собирается и заново окрашивается. В помощь ремонтникам еще в начале 80-х годов были выпущены Типовые технологические карты, которые применяютсяпри капитальном ремонте подстанций и распределительных устройств. В них указывался список необходимого оборудования, порядок действий при капитальном ремонте для каждого узла и нормы контролируемых параметров, схемы приемосдаточных испытаний и состав бригады. Сейчас, в связи с изменениями нормативов и большим разнообразием электрооборудования, технологические карты имеются для каждого вида и типа оборудования, такжеони составляются экспертами – сотрудниками электролабораторий – при необходимости.
Согласно ПТЭЭП перед капитальным ремонтом электрооборудования должен быть проведен ряд работ:
«До вывода электрооборудования в капитальный ремонт должны быть:
а) составлены ведомости объема работ и смета, уточняемые после вскрытия и осмотра оборудования;
б) составлен график ремонтных работ;
в) заготовлены, согласно ведомостям объема работ, необходимые материалы и запасные части;
г) составлена и утверждена техническая документация на реконструктивные работы, намеченные к выполнению в период капитального ремонта, подготовлены материалы и оборудование для их выполнения;
д) укомплектованы и приведены в исправное состояние инструмент, приспособления, такелажное оборудование и подъемно-транспортные механизмы;
е) подготовлены рабочие места для ремонта, произведена планировка площадки с указанием мест размещения частей и деталей;
ж) укомплектованы и проинструктированы ремонтные бригады».
Периодичность проведения капитального ремонта электрооборудования утверждаются в соответствии с ПТЭЭП ответственным за электрохозяйство организации. Можно увеличить или уменьшить как продолжительность, так и частоту проведения ремонтов. Для этого нужно провести обследование оборудования, сделать заключения, разработать техническое обоснование, которое затем направляется на утверждение в вышестоящие организации. Также утверждение технической документации требуется для модернизации узлов или целых агрегатов в ходе капитального ремонта электрооборудования.
Для того, чтобы избежать внепланового отключения, после капитального ремонта электрооборудование проверяется согласно ПТЭЭП: «Основное оборудование электроустановок после предварительной приемки из ремонта проверяется в работе под нагрузкой в сроки, указанные заводом-изготовителем, но не менее 24 ч. При отсутствии дефектов в работе в течение этого времени оборудование принимается в эксплуатацию. При обнаружении дефектов капитальный ремонт не считается законченным до их устранения и вторичной проверки агрегата под нагрузкой в течение следующих 24 ч». Во избежание сбоев в работе электрооборудования при капитальном ремонте подвергаются ремонту и связанные с основным оборудованием технологические агрегаты. При этом, следуя графику ремонтов, предприятие должно быть обеспечено материалами, запасными частями, инструментом, сопутствующими расходными материалами. Учет этих материалов должен вестись через общескладской учет, но при этом законодательно определено целевое расходование (ПТЭЭП, п. Э1.5.9 и Э1.5.10), а ответственность за их сохранность и целевое использование возлагается на ответственного за электрохозяйство.
Помимо технического ремонта и восстановления производственных мощностей электрооборудования, Правила требуют, чтобы было обеспечено еще несколько условий. Это чистота помещения, новая окраска механизмов, функционирование освещения и вентиляции, тепловая изоляция, установка или ремонт ограждающих перил, смотровых и рабочих площадок, лестниц, розеток и выключателей. Все это должно быть отражено в ремонтной технической документации согласно правилам. При подведении итогов капитального ремонта качество технической отчетной документации также оценивается.
Согласно правилам (ПТЭЭП, Э1.5.14), «в се работы, выполненные при капитальном ремонте основного электрооборудования, принимаются по акту, к которому должна быть приложена техническая документация по ремонту. Акты со всеми приложениями хранятся в паспортах оборудования. О работах… делается подробная запись в паспорте оборудования или специальном ремонтном журнале».
Согласно ПТЭЭП, вновь вводимое после ремонта оборудование испытывается в соответствии с «Нормами испытания электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей» Приложение 3. Указанные нормы представляют собой приложение табличного вида, в котором указываются виды испытаний, наименования, нормы и даются указания по их проведению. Так, при проведении капитального ремонта электрооборудования в части, например, определения условий включения трансформатора, Нормы гласят: «Трансформаторы, прошедшие капитальный ремонт с полной или частичной заменой обмоток или изоляции, подлежат сушке независимо от результатов измерений. Трансформаторы, прошедшие капитальный ремонт без замены обмоток или изоляции, могут быть включены в работу без подсушки или сушки при соответствии показателей масла и изоляции обмоток требованиям таблицы 1 (Приложение 3.1), а также при соблюдении условий пребывания активной части на воздухе. Продолжительность работ, связанных с разгерметизацией должна быть не более:
1) для трансформаторов на напряжение до 35 кВ-24 ч при относительной влажности до 75% и 16 ч при относительной влажности до 85%;
2) для трансформаторов напряжением 110 кВ и более - 16 ч при относительной влажности до 75% и 10 ч при относительной влажности до 85%. Если время осмотра трансформатора превышает указанное, но не более чем в 2 раза, то должна быть проведена контрольная подсушка трансформатора»
Таким образом, при приемке капитального ремонта электрооборудования проводится несколько видов контроля: соблюдения календарного плана; наличия необходимых материалов; ремонта сопряженных агрегатов; заполнения технической отчетности; соблюдения техники безопасности; восстановления рабочего состояния. Капитальный ремонт является точкой отсчета следующего ремонтного цикла.
