Какое масло используется в масляном обогревателе, и как его заменить своими руками

Назначение трансформаторного масла

Электрооборудование (трансформаторы, конденсаторы, кабели) с работой под высоким напряжением быстро сломаются и выйдут из строя, если их не заливать рабочим маслом. Его основное предназначение – изоляция токоведущих обмоток. Также жидкость:

• охлаждает;
• гасит дугу.

Обмотка – играет в трансформаторе защитную функцию. Окружающее ее масло в резервуаре защищает от износа и выхода из строя. За счет конвекции поднимается вверх по трубе бака, охлаждается и вновь опускается вниз. Так циркулирует постоянно по мере нагревания.

Справка! Масло в резервуаре тушит вспыхнувшую дугу в случае пробоя обмотки. Это бессменный диэлектрик, заглушающий шум работы трансформатора, снижающий степень вибрации. Только благодаря масляной среде не происходит распространения электрического заряда.

Электрические трансформаторы

В трансформаторах электрического типа масло используется как диэлектрик и биоразлагаемое нетоксичное топливо, поэтому:

• отводит тепло;
• обеспечивает изоляцию между обмотками;
• препятствует короткому замыканию, выходу трансформаторов из строя;
• охлаждает установку;
• не повредит озоновый слой;
• обеспечит безупречную теплопередачу и диэлектрическую прочность трансформатору;
• воспрепятствует образованию дуги в переключателях.

Заметка! Если мощность силового трансформатора – 50-500 кВА, то используется бумажно-масляная изоляция (пропитанная маслом изоляционная бумага). При мощности агрегата 20-30 кВА применимы сварные стальные конструкции в виде трубчатого бака, куда и помещается магнитопровод с обмотками. Между ними и маслом создается теплоотдача с хорошим коэффициентом теплопроводности, высокой точкой кипения. Рабочая жидкость не проводит электричество и не допустит короткого замыкания в системе.

Контактные группы выключателей

Выключатели на высоковольтных подстанциях подают электроэнергию в города, на промышленные предприятия. Их размеры соизмеримы с небольшим домом с работой под напряжением – 200 300000 Вт, силой тока до 50000 А.

Масло в выключателях служит:

• изоляцией;
• гасителем электронной дуги.

Если возникнет электрическая дуга в случае замыкания контактов, то ситуация буквально за несколько циклов приведет к их разрушению. Если внутрь трансформатора залить свежее масло, то искрения попросту не произойдет.

Область применения трансформаторного масла

Для начала, развеем некоторые стереотипы. Существует устойчивое заблуждение, что все жидкости являются проводниками. На самом деле далеко не все, и не так явно, как металлы.

Важное свойство трансформаторного масла – высокое сопротивление электрическому току. Настолько высокое, что жидкость фактически является диэлектриком (в разумных пределах, разумеется).

Такая характеристика, как смазывающая способность, в электрике интересна в последнюю очередь. А вот теплопроводность напротив, очень важна.

О свойствах поговорим отдельно, они вытекают из двух областей применения:

1. В электрических трансформаторах, масло выполняет роль диэлектрика и средства для эффективного отвода тепла. Всем известно, что электроустановки сильно греются. Воздушное охлаждение не настолько эффективно, поскольку не может обеспечить плотный контакт объекта охлаждения со средой отвода тепла. Трансформаторы приходится делать массивными, с большой площадью рассеивания. Назначение трансформаторного масла – эффективный отвод тепла при относительно компактной конструкции. Радиаторы присутствуют, и даже снабжены вентиляторами обдува.

   
   Но подобная система отвода тепла несоизмерима по габаритам с трансформаторами воздушного охлаждения (в пользу жидкостных).

2. Кроме того, трансформаторное масло используется в контактных группах выключателей. Разумеется, речь идет не о тех клавишах на стене, которыми вы включаете свет в ванной комнате. Масляные выключатели достигают размеров небольшого дома, и применяются на высоковольтных подстанциях, снабжающих электроэнергией как минимум промышленное предприятие, или целый город.

Состав и свойства

Трансформаторное масло – минеральный жидкий диэлектрик со сложной структурой и формулой. В состав входят:

• парафины, циклопарафины;
• молекулы углеводородов;
• асфальт смолистые компоненты;
• серные, азотные соединения;
• нафтеновые кислоты;
• антиоксидантные добавки.

Свойства масла полностью зависят от сорта, параметров исходной фракции нефти. Основные:

• подвижность в условиях эксплуатации при температуре застывания -45 градусов и ниже;
• отсутствие воспламенения при температуре вспышки (+90+150гр);
• неприспособленность к окислению, хотя ингибированное трансформаторное масло может окисляться под воздействием пероксидных радикалов;
• нетоксичность, неспособность нанести вред озоновому слою;
• вязкость, хотя в норме не должно быть слишком вязким (28 до 30 мм2/с при t+20 градусов);
• теплопроводность (0,09 до 0,14 Вт/(м×К));
• диэлектрическая проницаемость (2,1 до 2,4).

Справка! Свойства масла может искажать воздействие высокой температуры, контакты с воздухом, лучами солнечного света и токами короткого замыкания. Нельзя допускать влияния данных факторов, иначе повысится кислотность, снизится электрическая прочность оборудования в случае разрушения изоляционной обмотки.

На свойства масла напрямую влияет тангенс угла диэлектрических потерь, поэтому недопустимо наличие волокон воды, жидкости, механических примесей в масле. Степень свежести нефтяного изоляционного масла для выключателей и трансформаторов должна соответствовать международным стандартам. Если из нефтяного дистиллята при очищении будут полностью устранены не углеводородные включения, то в результате ингибирования ионолом в разы повысится стабильность трансформаторного масла.

Основные свойства масла в системе отопления

Свойства трансформаторного масла подразделяются на группы.

1. Физические. Вес материала должен быть ниже веса льда. Показатели температуры вспышки масла должны иметь высокие значения, иначе оно может загореться при большой нагрузке оборудования.
2. Электрические. Трансформатор будет работать долго и отлично, когда масло имеет высокую прочность диэлектрического характера, но со временем она становится меньше, появляются волокна и вода. Электрические свойства трансформаторного масла вычисляются через формулу тангенса угла диэлектрических потерь.
3. Вязкость и стабильность.

Определить износ частей агрегата позволит анализ масла

Технические характеристики масла заключаются в следующем:

• оно горюче;
• содержит минимальное количество токсичных веществ;
• биоразлагаемое, не оказывает вредного действия на озоновый слой земли;
• плотность трансформаторного масла — (0.84-0.89)×103 кг/м³;
• кинематическая вязкость при 20 °С — (28-30)×10-6 м²/с.

За составом материала надо постоянно следить, чтобы оно не изменилось при работе трансформатора. Существует метод, с помощью которого можно определить уровень соединений в материале (газов), это анализ трансформаторного масла. С помощью такого анализа можно выявить все дефекты оборудования, характер и степень повреждений.

Оценить состояние трансформатора можно через сопоставление данных от анализа со значениями концентрации газов, а также по скорости возрастания их уровня. Анализ трансформаторного масла и других видов смазочных материалов позволяет определить износ частей оборудования, его надежность и изоляцию.

Многие повреждения внутри не видны, это частичные разряды, перегревы, искрение в контактах. Все они меняют свойства и состав масла, поэтому хроматографический анализ должен проводиться раз в полгода для трансформаторов с напряжением в 110 кВ.

Определение уровня, уход и замена масла в трансформаторах

Работа трансформаторов, за исключением сухих систем, невозможна без трансформаторного масла. Эта рабочая жидкость играет важную роль в процессе эксплуатации трансформаторных узлов. Она выполняет две ключевые функции – изоляция обмоток и их эффективное охлаждение.

Пример трансформатора, в котором используется масло

Чтобы масло эффективно выполняло свои перечисленные функции, важно чтоб оно отвечало оптимальным рабочим параметрам, которые могут меняться в зависимости от температуры внешней среды, а также от его выработки. Первый фактор учитывается в процессе производства и нивелируется тем, что состав трансформаторного масла подбирается таким, чтобы позволять ему сохранять оптимальные параметры в широком диапазоне температур. Второй фактор связан с естественным «старением» масла, которое связано с его длительным использованием. Ниже будут перечислены основные причины, которые приводят к износу трансформаторного масла.

Причины износа и старения масла в трансформаторе

В процессе работы трансформатора его рабочая жидкость окисляется, загрязняется и увлажняется. Это приводит к тому, что она теряет свои оптимальные электрические и химические свойства. Продукты старения, которые откладываются на активных элементах трансформаторной системы, приводят к худшему отводу тепла и перегреву, как самого масла, так и трансформатора.

Основными факторами старения масла является воздействие кислорода и электрического поля. В качестве катализатора процесса старения будет выступать повышенная температура, наличие в масле солей различных металлов, воздействие прямого солнечного света и попадание влаги.

Важным фактором в загрязнении масла является и процесс усадки изоляционных материалов. Разрушения используемых лаков и целлюлозных материалов приводит к накоплению грязи и ее осаждению на рабочих поверхностях. Это способствует худшему теплоотводу и увеличению рабочей температуры масла, а это уже в свою очередь способствует и процессам окисления.

Чтобы исключить выход трансформатора из строя следует следить за состоянием его масла и своевременно проводить техническое обслуживание. Ведь своевременная регенерация масла позволит полностью восстановить его оптимальные свойства.

Виды ремонта трансформатора, связанные с качеством его масла

Для того чтобы определить качество масла и его технические свойства проводятся отборы проб из трансформатора. После проведения лабораторных анализов по химическому составу выполняют проверку на электрическую плотность. За результатами таких испытаний делают заключение о том, какой метод ремонта трансформатора можно применять в том или ином случае.

Замена масла

Такая процедура проводится, ели масло сильно загрязнено и технические параметры не позволяют его эффективно использовать. Выполнять процедуру лучше на месте. В процессе замены трансформатор обсушивается от старого масла и промывается с помощью специального разогретого нафтенолового или отрегенерированного масла. Эта процедура позволяет полностью удалить из трансформаторной системы всю, накопившуюся за годы эксплуатации, грязь. После этого в трансформатор заливают регенерированное или новое масло. Важно следить за его уровнем в трансформаторе – важно, чтобы он был и не выше, и не ниже нормы. Чтобы его контролировать используют специальные маслоуказатели МС. С их помощью можно будет залить именно столько масла, сколько нужно для конкретного вида трансформатора.

Замена масла в трансформаторе

Регенерация масла

Процесс регенерации представляет собой процедуру восстановления параметров масла, связанную с выведением из его состава продуктов старения. Этот процесс можно осуществлять на месте посредством откачивания масла с нижней части трансформатора, пропускания через установку регенерации и закачивания через расширительный бак. В процессе прокачивания масло пропускается через специальный адсорбент, который осаждает продукты старения. Кроме этого оно поддается дегидратации, дегазации и механической фильтрации. Эту процедуру продолжают до тех пор, пока снова не будут достигнуты нужные эксплуатационные параметры.

Схема установки для регенерации масла в трансформаторах

Очистка и осушка

Эта процедура состоит в том, чтобы отделить из масла механические примеси и имеющуюся влагу. Осуществляется этот процесс посредством центрифугирования и фильтрования через специальные бумажные фильтры. Высоких показателей очистки можно добиться, используя центрифугу совместно с фильтр-прессом. Такая методика широко применяется при очистке рабочего масла в трансформаторах, функционирующих с напряжением до 110кВ. Для устройств, работающих с напряжениями от 220кВ, параллельно с процессами осушки и фильтрации используют еще и дегазацию масла, а в некоторых случаях и насыщение инертным газом.

Схема устройства для осушки масла

Защита масла от старения

Выше были перечислены методы восстановления параметров масла для его дальнейшей эксплуатации. Кроме этого существуют еще и способы, чтобы минимизировать процессы старения масла. Рассмотрим основные из них.

Расширительный бак

Этот конструкционный элемент, кроме того, что позволяет компенсировать изменение объема масла в процессе смены температур во внешней среде, еще и позволяет минимизировать его контакт с воздухом. Это уменьшит попадание в масло влаги и кислорода и уменьшит показатель его окисления.

Воздухоочистительные фильтры

Эти элементы устанавливают на опускных трубопроводах расширителей. Наличие таких элементов позволит очистить поступающий воздух от механических примесей и уменьшит контакт воздуха с маслом.

Схема воздухоочистительного фильтра

Адсорбционные и термосифонные фильтры

Такие элементы используются для реализации процедуры постоянной регенерации масла непосредственно в процессе работы трансформатора. Такие фильтры устанавливаются в системе охлаждения. В их состав входит специальный сорбент, очищающий масло в процессе его эксплуатации.

Азотная защита

Этот вид защиты позволяет защитить масло в расширителе от его контакта с атмосферной средой. Основным элементом защиты является эластичный резервуар, заполняемый азотом.

Схема прибора для азотной защиты

Технические характеристики трансформаторного масла

Так же, как и минеральное моторное, трансформаторное масло производится путем перегонки подготовленной сырой нефти (очищенной), методом кипячения сырья. После возгонки при температуре 300°C — 400°C, остается так называемый соляровый дистиллят.

Собственно, эта субстанция является основой для получения трансформаторного масла. Во время очистки, снижается насыщенность ароматическими углеродами и не углеродными соединениями. В результате повышается стабильность продукта.

При возгонке и выделении дистиллята, можно управлять физическими и химическими процессами. Манипулируя базовым сырьем и технологией, можно менять свойства трансформаторного масла. Они определяются полученным соотношением компонентов:

Интересно, что этот продукт экологически чист. При его производстве, использовании и утилизации, воздействие на природу не выше, чем у исходного сырья (сырой нефти). В состав не включаются добавки, синтезированные искусственным путем.

Как и нефть, масло для трансформаторов и выключателей не токсично (насколько это можно сказать о нефтепродуктах), не разрушает озоновый слой, и бесследно разлагается в природной среде.

Одна из важных характеристик – плотность трансформаторного масла. Типичная величина лежит в диапазоне 0,82 – 0,89 * 10³ кг/м³. Цифры зависят от температуры: рабочий диапазон в пределах 0°C – 120°C.

При нагреве она уменьшается, этот фактор принимается во внимание при проектировании радиаторной системы охлаждения трансформаторов.

Поскольку масла относительно универсальны, эта характеристика может варьироваться в зависимости от потребностей заказчика. Трансформаторные подстанции располагаются в различных климатических зонах, зачастую в условиях крайнего Севера и Сибири.

Использование трансформаторного масла для отопления

Отработанное (техническое масло) – это масла (машинное, трансформаторное или моторное), которые уже были в употреблении. Эти продукты отработали свой ресурс и потеряли первоначальные качества, в итоге были слиты из рабочих систем. Этот отработанный нефтепродукт (отработка) применяют как смазочный материал, как пропитку древесины для защиты от гниения. Но чаще всего используют как энергоноситель для жидкотопливных котлов при отоплении домов.

Новые современные водонагревательные котлы при необходимости могут работать на разных видах энергоносителей. Механизм оборудования котлов не имеет отделения для топки и отсутствует открытое пламя, ни один элемент котла сильно не нагревается, что в совокупности обеспечивает высокий уровень безопасности.

Плюсом такого оборудования с использованием отработанного трансформаторного масла являются:

• невысокая цена масла;
• высокая продуктивность оборудования и возможность обогрева небольших дач и загородных домов;
• пожарная безопасность, так как отработка не отличается высокой горючестью.

К минусам можно отнести:

• обустройство специального места для возможности хранения отработки;
• наличие отдельной котельной;
• наладить контакты с организациями для возможности постоянного приобретения отработанного масла;
• в данное время на рынке нет в наличии полностью автоматизированного оборудования для отопления.

Наибольшей популярностью на рынке пользуются переносные генераторы воздушного типа. Они просты в работе, в наличии встроенный фильтр, система инжекции топлива.

Помимо экономической выгоды, в поддержке развития рынка использования отработанного трансформаторного масла, заинтересовано государство. Качественная поддержка с его стороны обусловлена глобальными причинами:

• для улучшения экологии;
• прекращения неконтролируемого слива отработки в почву, реки.

Характеристики трансформаторного масла.

В связи с тем, что характеристики трансформаторного масла в процессе эксплуатации ухудшаются, его качество приходится периодически проверять. Такие проверки осуществляют обычно один раз в три года, делая сокращенный анализ масла.

Основными характеристиками трансформаторного масла являются:

· Кислотное число

, определяет количество едкого калия (в миллиграммах), которое требуется для нейтрализации всех свободных кислот. Кислотное число характеризует степень старения (окисления) трансформаторного масла.

· Реакция водной вытяжки

, характеризует наличие в масле нерастворимых кислот и щелочей. В годном для эксплуатации трансформаторе реакция водной вытяжки должна быть нейтральна. Кислоты оказывают разрушительное действие на материалы, из которых изготовлен трансформатор (вызывают коррозию металла трансформатора, разрушают изоляцию его обмоток).

· Температура вспышки

масла не должна быть ниже установленных значений во избежание воспламенения масла при повышении температуры, вызванном перегрузкой трансформатора. Для обычных трансформаторных масел значение температуры вспышки лежит в диапазоне 130-150 °С.

· Содержание механических примесей

. Примеси появляются в результате растворения красок, лаков и изоляции; в виде угля который образуется при электрической дуге. Механические примеси в масле могут содержаться в виде осадка или в взвешенном состоянии и вызывают перекрытие между изолированными друг от друга элементами, понижают электрическую прочность масла.

· Электрическая прочность

определяется пробивным напряжением трансформаторного масла. Пробивное напряжение свежего сухого масла должно быть не ниже 30 кВ. Снижение значения пробивного напряжения говорит о наличии примесей в масле (волокна, воздух, вода и т.д.)

· Тангенс угла диэлектрических потерь

характеризует изоляционные свойства трансформаторного масла (показывает насколько масло хороший диэлектрик). Загрязнение и старение трансформаторного масла в процессе его эксплуатации ведет к повышению диэлектрических потерь в масле.

· Влагосодержание

в трансформаторном масле характеризует интенсивность старения изоляции под воздействием значительных температур (т.е. говорит о систематических перегрузках трансформатора), а также свидетельствует о нарушении герметичности трансформатора.

· Вязкость

характеризует подвижность масла и должна быть небольшой, для того чтобы масло хорошо циркулировало и отводило тепло.

· Температура застывания масла

. При низкой температуре окружающей среды повышается вязкость масла и ухудшается его циркуляция, что приводит к перегреву и ускорению старения изоляции, а также может привести к повреждению подвижных элементов конструкции трансформатора (РПН, масляный насос). По нормам температура застывания масла трансформаторов должна быть не выше – 45° С.

· Цвет

. Свежее масло имеет обычно светло-желтый цвет. В процессе эксплуатации масло темнеет и приобретает темно-коричневую окраску. Изменение цвета масла происходит под влиянием его нагрева и загрязнения смолами и осадками.

Кроме перечисленных существуют и другие характеристики трансформаторных масел: плотность, газосодержание, стабильность, температура самовоспламенения и т.д.

3.Ответ

Монтаж открытых электропроводок, выполняемых плоскими проводами АППР, АППВ, ППВ, проводят в определенной технологической последовательности. Сначала размечают места установки светильников, выключателей и штепсельных розеток, линий электропроводки, крепления провода, т.е. точек забивки гвоздей, установки скоб и мест прохода провода через стены и перекрытия, начиная от группового щитка с постепенным переходом к отдельным помещениям. Места установки светильников на потолке размечают в зависимости от их числа. Если в центре помещения устанавливают один светильник, то место его положения определяют натягиванием из противоположных углов крест-накрест двух шнуров. Точку их пересечения на полу отмечают мелом, затем со стремянки отвесом эту точку переносят на потолок. Если нужно установить два светильника в помещении на потолке, то на полу отбивают среднюю линию, делят ее на четыре равные части. Разметку переносят на потолок. Светильники устанавливают от стены на расстоянии 1/4 длины помещения. После определения мест установки светильников на стене и потолке с помощью шнура отбивают линию будущих электропроводок. На линии отмечают точки крепления провода, а также точки сквозных отверстий для прохода проводов через стены и перекрытия. Далее, используя шаблон, намечают места установки ответвительных коробок, штепсельных розеток и выключателей.

Инструмент, механизмы и приспособления для пробивных работ: а — шлямбур; б — бороздорез; в — бурик; г — фугальный электрический молоток с набором рабочего инструмента

Если заранее не были оставлены отверстия в кирпичных, бетонных и железобетонных основаниях, их выполняют электротехническим, пневматическим или пиротехническим инструментом (рис. 4.2). Проходы проводов через несгораемые стены выполняют в резиновых или поливинилхлоридных трубках, а через сгораемые — в отрезках стальных труб, с обоих концов которых надеты изоляционные втулки. Трубку в отверстии заделывают цементным растворов Изоляционная трубка должна выходить из втулки на 5—10 мм. В монтажную зону плоские провода поставляют в бухтах. Перед прокладкой их разматывают, разрезают на отрезки и выправляют. Для этого один конец провода закрепляют, а сам провод протягивают через специальное приспособление для правки или рукавицу, надетую на руку. Протягивать провод следует очень аккуратно, чтобы не повредить оболочку. Правку плоских проводов можно производить только при температуре не ниже — 15° С.

Операции подготовки плоского провода перед монтажом: а — присоединение; б — изгибание на ребро в плоскости стены

После правки и отрезания проводов их сматывают в бухточки. Прокладку проводов начинают с ближайшей к групповому щитку ответвительной коробки. На концах провода длиной 75 мм вырезают разделительное основание. У трехжильного провода разрезают также перемычку между второй и третьей жилами (рис. а). Провод укладывают, начиная от коробки, по всему прямолинейному участку до места поворота трассы. При этом провод на другом конце временно закрепляют, тщательно выправляют, укладывают по всей длине участка и окончательно закрепляют на всем протяжении трассы. При прокладке плоских проводов с разделительной перегородкой (кроме проводов АППР) по сгораемым основаниям под них по всей длине прокладывают асбест толщиной не менее 3 мм с выступом от края провода не менее 10 мм. Плоские провода с разделительным основанием крепят гвоздями, защищая провода от повреждения. Под шляпки гвоздей во влажных неотапливаемых помещениях нужно подкладывать пластмассовые, резиновые или эбонитовые шайбы. Провода без разделительного основания крепят скобами с помощью дюбелей или гвоздей, с расстоянием между точками крепления не более 400 мм. У плоских проводов с разделительным основанием при изгибе их на ребро (при повороте трассы на 90°) в месте изгиба вырезают основание на длине 40—60 мм.

Универсальные клещи КУ-1 и выполняемые с их помощью монтажные операции: а — отрезание провода; б — г — удаление перемычки; д — снятие изоляции; е — изготовление колец

При разделке плоских проводов часто используют клещи КУ-1 или МБ-241, с помощью которых можно разрезать пленку, выкусывать ее, снимать изоляцию с концов проводов, зачищать жилы и изгибать колечки на концах проводов для подсоединения их под контактный винт. Следующими операциями электромонтажа являются соединение и ответвление плоских проводов в ответвительных коробках. Эти операции выполняют сваркой, опрессованием или пайкой с последующей изоляцией полиэтиленовыми колпачками или изолирующей лентой. Провода в цепях штепсельных розеток соединяют непосредственно на контактах розеток. Прокладку незащищенными проводами на изоляторах применяют в производственных и складских помещениях по стенам, потолкам и нижнему поясу ферм в сухих, влажных, сырых и особо сырых помещениях, а также снаружи. Детали и конструкции для крепления изоляторов и проводов изготовляют на заводах. Каждая конструкция представляет собой металлическое основание с изоляторами, на которых специальными держателями закрепляют провода. Опорные металлические конструкции (траверсы) изготовляют для крепления к фермам и стенам сваркой, хомутами для двух-, трех- и четырехпроводных линий. Примеры выполнения электропроводки на изоляторах: а — по фермам; б— по стенам; в — держателями

Как правило, при монтаже электропроводок на изоляторах разметку электропроводки делают так же, как и при проводке плоскими проводами. Изоляторы устанавливают «юбкой» вниз при всех способах их крепления. Далее устанавливают концевые изоляторы у проходов через стены и при переходе проводов с одной смежной стены на другую. Крюки и якоря с изоляторами закрепляют вмазкой. Проходы проводов через стены и перекрытия выполняют в изоляционных трубках, оконцованных втулками. В каждой трубке размещают один провод. На месте монтажа или в МЭЗ заготовляют провода и прокладывают их по подготовленным трассам, причем от проводов до поверхности стен и перекрытий минимальное расстояние должно быть не менее 10 мм. Спуски проводов от механических повреждений защищают на высоте от пола или площадки обслуживания не менее 1,5 м, закрывая их угловой сталью или прокладывая в трубах. Провода закрепляют на штыревых изоляторах вязальной оцинкованной проволокой, на троллейбусных — промежуточными и концевыми держателями. Электропроводки, выполненные изолированными и защищенными проводами и кабелями, подвешенными к стальному тросу диаметром 3—8 мм или специальными проводами АВТ; АВТУ; АВТВ; АВТВУ, которые имеют между тремя или четырьмя свитыми жилами собственный несущий оцинкованный трос, называют тросовыми электропроводками.

Монтаж элементов тросовых электропроводок: а — анкер с натяжной муфтой; б — концевая заделка троса с помощью коуша и плашечных зажимов; в — несущий трос; г — натяжной сквозной болт с крюком; д— натяжной сквозной болт с кольцом; е — прокладка изолированных проводов на тросовых подвесках с заглушкой проводов на изоляторах орешкового типа; ж — заземление троса провода APT с помощью свободного конца петли

Этот вид электропроводок является наилучшим для индустриального монтажа. Его применяют в любых условиях среды, включая взрывоопасные зоны отдельных классов. При пролетах между подвесками троса 6 и 12 м стрелы провеса троса должны быть соответственно 100—150 и 200—250 мм. В тросовой проводке в основном применяют элементы, изготовляемые на заводах. К торцовым стенам тросы крепят на проходных анкерах или анкерах, прикрепляемых к сквозным штырям, болтам или дюбелям. На конце троса делают петлю и устанавливают тросовый зажим и муфты, позволяющие регулировать натяжение троса. При электропроводках тросовыми проводами применяют специальные ответвительные коробки, которые одновременно используют для подвески тросового провода и светильников. Внутри коробки имеется устройство для крепления троса. Ответвления выполняют без разрезания провода с помощью сжимов в пластмассовом кожухе. Узлы тросовой проводки заготовляют на заводах или в МЭЗ на технологических линиях и поставляют на место монтажа в контейнерах. Тросовая ответвительная коробка с крюком для подвески светильников

Монтаж электропроводок легкими кабелями с резиновой и пластмассовой изоляцией: a — способы крепления кабеля; б — устройство поворота под углом 90°; в — устройство ответвления при нескольких параллельно проложенных кабелях

Для монтажа тросовых электропроводок сначала размечают места крепления анкерных и промежуточных конструкций вдоль помещения по линии расположения светильников или силовых электроприемников, выдерживая расстояния между подвесками, ответвительными коробками и светильниками по проекту и эскизам замеров на месте монтажа. Далее крепят анкерные и натяжные устройства к основным строительным элементам здания (стенам, фермам и др.), устанавливают подвески для промежуточных креплений и крепят их к нижним поясам ферм, колоннам, перекрытиям, в щелях между уголками ферм или плит перекрытия. Затем заготовляют отрезки несущего троса, струны и оттяжки, оконцовывают их петлями с использованием гильз и обойм, собирают концевое крепление и заготовляют мерные отрезки проводов для линий электропроводки и питающей магистрали (по чертежам или эскизам замеров). После этого вводят провода в коробки, соединяют концы проводов в коробках или сжимах, крепят их к тросу (при незащищенных проводах) полосками через 0,3—0,35 м, перфорированной поливинилхлоридной лентой через 0,5 м, подвесками через 1,5 м с пластмассовыми клицами на два или четыре провода и обоймами для подвески светильников. При применении защищенных проводов крепление полосками осуществляют через 0,5 м. Полоски — мягкие прокладки, должны выступать на 1,5—2 мм с обеих сторон троса. Далее прозванивают и маркируют провода. Если для тросовой проводки применяют специальные провода, то ввод и ответвление осуществляют сжимами У245 и У246 без разрезания фазных проводов. Для прокладки заготовленных линий провода разматывают по полу с помощью специальных крестовин и поднимают их на высоту 1,3—1,5 м для выпрямления и подвески светильников. Далее провода поднимают на проектную высоту и закрепляют на анкерной конструкции один конец троса. Соединяют линию с ранее установленными промежуточными подвесками и оттяжками. Регулируют стрелу провеса и надевают трос на противоположное анкерное устройство. В местах соприкосновения оголенных участков троса и анкерного устройства их смазывают вазелином. Трос на конце линии заземляют в двух точках, присоединяя медные перемычки сечением 2,5 мм2 к нулевому проводу или шине, соединенной с контуром заземления. Несущий трос в качестве заземляющего проводника использовать нельзя. Далее мегаомметром на напряжение до 1000 В измеряют сопротивление изоляции электропроводки. Оно должно быть не менее 0,5 МОм. Электропроводки небронированными защищенными проводами и кабелями сечением до 16 мм2 с резиновой и пластмассовой изоляцией прокладывают непосредственно по поверхности стен. Такие электропроводки крепят скобами, пряжками (рис. 4.8) или на полосах, лентах и струнах (рис. 4.9), что резко уменьшает трудоемкость дыропробивных работ. Монтажные перфорированные полосы и ленты шириной 16 и толщиной 0,8 мм холодно- или горячекатаную ленту шириной 20—30 и толщиной 1—1,5 мм используют в качестве несущих конструкций. Ленты и полосы крепят непосредственно к основанию с расстоянием между точками крепления 0,8—1 м, а от конца полосы — не более 70 мм. Оцинкованную проволоку диаметром 3—4 мм, натянутую вплотную к основанию и закрепленную на концах натяжными устройствами, используют в качестве несущей струны. Защищенные провода АПРФ (ПРФ, ПРФл) выпрямляют на верстаке или вручную. Прокладка кабеля и проводов по стене с креплением к струнам: а — подвеской У954; б — подвеской У957; в — полоской Лоскутова; г — лентой К226; д— полоской с пряжкой ПИ; е, и — полоской ПЛ с пряжкой; ж— полоской 20 х 1 с «усами»; з, к — монтажной полоской К-200 Провода и кабели крепят металлическими или пластмассовыми бандажами на расстоянии 10—15 мм от мест изгиба трассы и 100 мм — от их ввода в ответвительные коробки. Расстояние между точками крепления 500 мм. Несущие полосы, ленты и струны заземляют так же, как и тросовые проводки. Металлические оболочки проводов АПРФ, ПРФ, ПРФл заземляют у питающих щитков или пунктов гибкой медной перемычкой, припаянной к металлической оболочке кабеля, провода.

Билет 8

Ответ

Ассортимент трансформаторных масел

На территории Российской Федерации производятся следующие марки трансформаторных масел[6]:

• ГК II А
  — применяются в электрооборудовании всех классов напряжения;
• ВК II А
  — то же;
• МВТ III А
  — маломасляные выключатели;
• Т-1500 У II А
  — электрооборудование напряжением до 500 кВ включительно;
• ТКп II А
  — то же;
• масло селективной очистки
  — электрооборудование напряжением до 200 кВ включительно;
• ГК III А
  — то же.

Механизм вспышки и воспламенения

При вспышке масло попросту вспыхивает от высоких температур, воздействия источника огня. Определяется вспышка путем подачи самой низкой температуры. Специалисты при диагностике вычисляют:

• как вспышка сказывается на испаряемости масла;
• сколько содержится летучих углеводородов, ведь чем их больше, тем ниже t вспышки.

Важно! Если t вспышки – низкая. Значит, в оборудовании имеются дефекты, провоцирующие образование воспламеняющих летучих фракций. Во избежание возникновения пожара и горения в трансформаторе температура воспламенения должна быть выше рабочей температурой агрегата. Если вспышка составляет 180 гр, то воспламенение должна быть не ниже 150.

По мере старения трансформаторное масло горит непрерывно, если конечно, произойдет воспламенение паровоздушной смеси после поднесения к пламени спички через 5-6 секунд. Температура воспламенения определяется после выявления вспышки. Дело в том, что смазочное масло начинает испаряться тогда, когда температура вспышки масла ниже температуры воспламенения на 60-70 гр.

Температура вспышки трансформаторного масла

Данная характеристика представляет собой минимальное значение температуры, при которой начинается процесс парообразования.

Основными функциями трансформаторного масла являются изоляция и охлаждение трансформатора. Это масло устойчиво при высоких температурах и обладает отличными электроизоляционными свойствами. Именно поэтому такие масла используются в трансформаторах с целью изоляции токоведущих частей, находящихся под высоким напряжением, и их охлаждения.

Отсутствие нагрузки или её непроизводительные потери имеют тенденцию повышать температуру обмотки трансформатора и изоляцию вокруг обмотки. Повышение температуры масла происходит вследствие отвода тепла от обмоток.

Если температура вспышки масла ниже нормативной, то нефтепродукт испаряется, образуя внутри бака трансформатора углеводородные газы. В этом случае обычно срабатывает газовое реле Бухгольца. Оно является защитным устройством, которое монтируется во многих конструкциях силовых электрических трансформаторов, где предусмотрен внешний масляный резервуар.

Обычный диапазон температур вспышки трансформаторных масел – 135….145°С.

Как проверяют

Показатели, по которым проверяют масло на свежесть:

1. Содержание влаги, газа. Замеряется за счет реакции влаги, которая может быть в масле при взаимодействии с гидридом кислорода. Газы исчисляются путем изменения остаточного давления в резервуаре, заполненного маслом.
2. Количество механических примесей.
3. Электрическая прочность.
4. Тангенс угла потерь. В свежем масле не превышает – 0,02%, в окисленном – свыше 0,2%.

Инструкция по эксплуатации трансформаторного масла

Во время работы негерметичного масляного трансформатора уровень масла снижается со временем: часть испаряется, часть уходит на забор проб для контроля качества. Поэтому доливайте периодически масло.

Важно! Порой от смешения свежего масла с эксплуатируемым, качество последнего ухудшается. Поэтому смешивайте масло только после подтверждения лаборатории

Эксплуатация масла в холодном климате

В холодных условиях на эксплуатацию масла сильно влияет температура застывания. Чем ниже опускается температура, тем гуще становится масло. Густое, оно хуже циркулирует в баке, соответственно и охлаждает трансформатор хуже. Нормы для t° застывания масла при температуре среды не ниже минус 20 °С – минус 35 °С для масляного выключателя и минус 45 °С для трансформатора. Для остальных областей температура застывания масла должна быть не выше минус 45 °С.

Берем пробы масла

• Забор масла на анализ делайте только в сухую погоду, чтобы сырой воздух не попал в бак.
• Проставьте на образце дату и место забора.
• Доставьте масло на анализ в течение 7 дней.

Замедляем старение масла

Установите термосифонный фильтр. Масло тогда будет непрерывно восстанавливаться при прохождении через силикагель в фильтре. Плюс этого метода, что регенерация происходит прямо во время работы трансформатора.

Часто термосифонный фильтр дополняют азотной защитой – закачивают в бак и изоляцию вместо воздуха азот. В этом случае масло практически перестает окисляться и увлажняться.

Добавьте в масло специальные присадки против окисления – ВТИ-1. Это значительно замедлит процесс саморазрушения масла.

В трансформаторах с негерметичным масляным баком, масло рано или поздно теряет свойства. В этом случае можно его восстановить. Способов восстановления трансформаторного масла существует несколько. Подробнее о них мы расскажем в нашей следующей статье.

Мы надеемся, что наша статья поможет вам продлить срок службы вашего трансформаторного масла. Пускай ваше энергетическое хозяйство работает как часы.

Плотность отработанного трансформаторного масла

В процессе гашения возможных электрических разрядов, которые могут возникать внутри корпуса трансформатора, масло загрязняется мельчайшими частиками электроизоляции, а также продуктами химических реакций. При высоких локальных температурах они могут происходить в масляной среде. Поэтому со временем плотность масла увеличивается. Это приводит к снижению охлаждающей способности масла и появлению возможных мостиков проводимости, уменьшающих электробезопасность трансформатора. Такое масло подлежит замене. Её проводят через определённое число часов работы устройства, которое обычно указывается его производителем. Однако при эксплуатации трансформатора в граничных условиях необходимость в замене может появиться раньше.

Для продуктов, полученных на основе парафинов, повышение плотности трансформаторного масла связано также и с тем, что продукты окисления (шлам) нерастворимы и осаждаются на дне резервуара. Этот осадок действует как препятствие для системы охлаждения. Кроме того, превышенный объём высокомолекулярных соединений увеличивает температуру застывания масла.

Тестирование фактических значений показателя плотности проводят в такой последовательности:

1. Отбирают пробы масла из разных мест ёмкости. Дело в том, что разрушение диэлектрика обратно пропорционально содержанию в нём воды, а это означает, что диэлектрическая стойкость трансформаторного масла снижается по мере увеличения содержания воды.
2. С помощью денситометра замеряют плотность масла и сравнивают её с рекомендуемыми значениями.
3. В зависимости от числа часов наработки масла в трансформаторе либо доливают установленный объём нового масла, либо тщательно отфильтровывают прежнее.

Система азотной защиты

Кроме вышеприведенных процессов – для предотвращения окисления масла используется система азотной защиты. Однако, стоит отметить, что азотная защита не работает, если концентрация кислорода в масле превышает допустимые пределы.

Чтобы замедлить разрушительные процессы кислот и нежелательных примесей – в трансформаторное масло часто добавляют антиокислительные ингибиторные присадки.

Присадки делятся на группы:

• ингибиторы антиокислители, — соединения, прерывающие цепной процесс окисления;
• деактиваторы металлов — соединения, переводящие растворенные в масле соединения металлов в неактивную форму;
• пассиваторы металлов — соединения, способствующие образованию на поверхности металла пленки — предохраняющей масло от действия металла;

Понятие старения

Старение – необратимый процесс в трансформаторном масле, ведь по мере эксплуатации так или иначе попадает влага, продукты окисления. Начинает снижаться эксплуатационные, химические, физические свойства и передачи тепла. Перестает нормально работать трансформатор.

Стоит проводить профилактику, выявлять дефекты путем забора образцов масла для анализа.

Восстанавливаются свойства масла путем сушки, регенерации, очистки.

Причины старения:

• повышение кислотности;
• образование осадка на обмотках трансформатора;
• ухудшение электроизоляционных свойств;
• окисление – индукционный процесс на начальном этапе.

В масле накапливаются устойчивые продукты окисления: органические перекиси, вода, низкомолекулярные кислоты. Постепенно рабочая жидкость темнеет, мутнеет. Повышается зольность, кислотное число. На поверхности начинают плавать твердые продукты полимеризации, закупоривая охлаждающие каналы трансформатора.

Хроматографический анализ

Одной из составляющих полного анализа масла трансформаторного является хроматографический анализ растворенных в масле газов, который набрал популярность на рынке масляных технологий и предоставляется в качестве отдельно взятого высокотехнологичного оборудования для самостоятельной проверки масел на промышленных предприятиях.

Данный метод предназначен специально для обнаружения повреждений и дефектов отдельных конструктивных узлов и в целом всей твердой изоляции электрооборудования. Однако же он не дает практически никакой информации о качестве и состоянии самого масла.

Несмотря на это, он позволяет следить за развитием процессов в трансформаторе, предвидеть повреждения, которые нельзя обнаружить традиционными способами, характеризует повреждения и помогает ориентироваться при определении их места.

Сам хроматографический анализ занимает около 30 минут. Комплекс оборудования состоит из нескольких (для большого количества и полного перечня анализа масла) или из одного хроматографа (для небольшого количества и неполного перечня анализа масла), и включает вспомогательное оборудование вместе с расходными материалами, с помощью которых решает все перечисленные выше задачи.

Варианты применения трансформаторного масла в быту

Жидкость применяется не только на промышленном оборудовании и силовых трансформаторах, но и в быту:

• для охлаждения, гашения электрической дуги;
• заливки в электрооборудование высоких классов напряжения;
• смазки вакуумных выключателей, высоковольтных трансформаторов.

Сроки эксплуатации трансформатора и масла не связаны между собой напрямую. Однако, высоковольтная установка прослужит безотказно до 15 лет, если производить ежегодную очистку масла и регенерацию 1 раз в пять лет, выводить антиокислители, проводить фильтрацию, устанавливать антиокислительные присадки и расширители с фильтрами для выведения газов, поглощения воды и кислорода.