книги из ГПНТБ / Шубинский, А. И. Электромонтер портовой механизации учеб. пособие
.pdfА. И. ШУБИНСКИЙ, Ю. Н. КАБАНОВ
ЭЛЕКТРОМОНТЕР
ПОРТОВОЙ
МЕХАНИЗАЦИИ
Издание третье, переработанное и дополненное
Утверждено Управлением
учебных заведений Министерства морского флота
в качестве учебного пособия
для подготовки электромонтеров морских портов
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1974
УДК 621.3.002.72.002.5 |
Гос. пуГ-ЛИ'С'ЯЯ |
j |
|
научно |
' ‘ |
||
|
б и б г ; |
{ |
]
Электромонтер портовой механизации, |
Ш у б и н с к и й А, И., |
К а |
|
б а н о в Ю. Н. |
Изд-во «Транспорт», 1974, |
стр. 1 — 192. |
элект |
Настоящее |
издание является учебным пособием для подготовки |
ромонтеров морских и речных портов.
Впособии приведены основные сведения об электротехнических мате риалах, рассматриваются элементы электрооборудования подъемно-транс портных машин, электрические схемы портальных кранов, электропогруз чиков и специальных трюмных машин, наиболее широко распространен ных в портах. Изложены основы технической эксплуатации и ремонта элект рооборудования подъемно-транспортных машин, а также рекомендации по обнаружению и устранению основных неисправностей.
Взаключительной главе приведены основные правила техники безопас ности при обслуживании портовых электроустановок. Рис. 89, табл. 7,
библ. 14.
31806—320
320—74
Ш 049(01)—74
Шубинский Александр Иосифович, Кабанов Юрий Николаевич
ЭЛЕКТРОМОНТЕР ПОРТОВОЙ МЕХАНИЗАЦИИ
Редактор Е. Д. Некрасова
Обложка художника С. Я. Орлова, Технический редактор Е. А. Тихонова
Корректоры: Г. Н. Баберкина, М. Г. Плоткина
Сдано в набор 16/XI 1973 г. Подписано к печати 15/IV 1974 г. Бумага 60X901/leтипографская № 3. Печатных листов 12. Учетно-изд. листов 13,7. Тираж 5500 экз. Изд. №-1-1-3/10 № 6587. Зак. тип. № 6600. Цена 45 коп.
Изд-во «ТРАНСПОРТ», Москва, Басманный туп., 6а
Типография им. Смирнова Смоленского облуправления издательств, полиграфии
икнижной торговли, г. Смоленск, пр. им. Ю. Гагарина, 2.
(6)Издательство «Транспорт», с изменениями и дополнениями, 1974 г.
Г л а в а 1
О С Н О В Н Ы Е СВЕД ЕН И Я О Б ЭЛ ЕКТ РО ТЕХН И ЧЕСКИ Х М А Т Е Р И А Л А Х
Электротехническими называются материалы, обладающие особыми свойствами в отношении электрического тока и магнитного поля. Все электротехнические материалы де лятся на три основные группы: проводники, полупроводники, ди электрики (изоляционные материалы).
§ 1. ПРОВОДНИКИ
Проводниками называются материалы, хорошо проводящие
.электрический ток. К ним относятся металлы и их сплавы, а так же графит. Наиболее широкое применение в электротехнике полу чили сталь, медь, алюминий, свинец.
С т а л и бывают углеродистые и легированные. В состав леги рованных, кроме железа и углерода, вводят легирующие элемен ты: хром, никель, вольфрам, кобальт и другие, улучшающие те или иные свойства сталей. В электрических машинах для устрой ства мйгнитопроводов широкое распространение получила листо вая сталь, легированная кремнием, которая называется электро технической.
Электротехническая сталь обладает высокой магнитной про ницаемостью и малыми потерями энергии в материале при рабо те в переменном магнитном поле. Холоднокатаная высоколегиро ванная тонколистовая электротехническая сталь обладает значи тельно меньшими потерями энергии по сравнению с обычной горя чекатаной.
М е д ь получила широкое распространение в электротехнике из-за ее высокой электропроводности. Она используется в наибо лее ответственных узлах машин, приборах и электролиниях.
Большое применение получили в электротехнике также сплавы меди — бронза и латунь.
Б р о н з а — сплав меди и олова (оловянистые бронзы марок ОЦС) или сплав меди, алюминия и железа (безоловянистые брон зы марок АЖ, МЦ).
3
Л а т у н ь — сплав меди с цинком. В состав латуни могут вхо дить в небольших количествах марганец, алюминий, сурьма.
Бронза и латунь применяются в основном как материалы для контактных соединений, работающих на трение, таких, как токо приемные кольца кабельных барабанов, центральных колонок, контактные кольца роторов электродвигателей.
Медь имеет хорошие электротехнические свойства, но очень до рога, поэтому ее по возможности заменяют алюминием.
А л ю м и н и й обладает сравнительно высокой электропровод ностью. В настоящее время из него изготовляют токоведущие жи лы и оболочки кабелей, провода, обмотки электромашин.
С в и н е ц применяется для изготовления оболочек кабелей в ответственных кабельных линиях, пластин кислотных аккумуля торов, и в соединительных кабельных муфтах. Вместе с оловом свинец входит в состав припоев, применяемых для пайки.
Все перечисленные выше металлы и сплавы обладают сравни тельно хорошей проводимостью, т. е. удельное сопротивление их невелико. В электротехнике иногда возникает потребность в проводниках, имеющих значительное удельное сопротивление. Та кие проводники применяются для сопротивлений и нагреватель ных элементов тепловых приборов. Все проводники с высоким со противлением должны быть тугоплавкими, так как при прохожде нии по ним тока выделяется большое количество тепла. Наиболее
соответствуют этим требованиям сплавы константан, |
нихром, |
фехраль. |
1—2% |
К о н с т а н т а н — сплав, содержащий 40% никеля, |
марганца и около 58% меди. Выпускается в виде ленты и прово локи. Удельное сопротивление его около 0,48 Ом-мм2/м (при тем пературе 20° С). Рабочая температура константана — до 500° С. Применяется для изготовления пусковых реостатов и элементов электрических приборов.
Н и х р о м — сплав, содержащий от 15 до 23% хрома и до 80% никеля. Выпускается главным образом в виде проволоки. Удель ное сопротивление около 1,1 Ом-мм2/м (при температуре 20° С). Рабочая температура нихрома около 800—1000° С. Применяется
для изготовления нагревательных приборов. |
алю |
Ф е х р а л ь — сплав, содержащий около 13% хрома, 4% |
|
миния и остальное — железо. Он намного дешевле нихрома, |
обла |
дает более высоким удельным сопротивлением— 1,26 Ом-мм2/м (при 20° С) и большей жаростойкостью. Фехраль нашел широкое применение при изготовлении пусковых сопротивлений и элемен тов нагревательных приборов.
М е т а л л о к е р а м и ч е с к и е с п л а в ы применяются для из готовления контактов магнитных пускателей, контакторов, релерегуляторов и т. п. Вырабатываются они методами порошковой металлургии из различных материалов, в том числе и из таких, производство которых методом выплавки невозможно. Металло керамические сплавы устойчивы против износа, обгорания и при варивания, что особенно важно при большой частоте включений.
4
Широко используются такие металлокерамические контакты, как СВ50 (содержат 50% серебра, 50% вольфрама), СВ70 (30% се ребра и 70% вольфрама) и СМО60 (40% серебра и 60% молиб дена).
§2. ПОЛУПРОВОДНИКИ
Кполупроводникам относятся материалы, которые по своим свойствам занимают промежуточное положение между проводни ками и диэлектриками.
Проводимость этих материалов зависит от температуры и воз действия на них магнитных и электрических полей. Ценное свой ство полупроводников — создать запорный слой и пропускать электрический ток только в одном направлении, что используется в выпрямителях.
Способность полупроводников реагировать на изменение тем пературы, освещенности и магнитного поля позволила использо вать их в приборостроении.
К полупроводникам относятся следующие химические элемен ты: германий, кремний, теллур, селен и др., а такще окислы неко торых металлов, таких, как алюминий, медь, цинк.
§ 3. ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ДИЭЛЕКТРИКИ)
Диэлектриками называются материалы, практически не про водящие электрический ток. Они служат для изоляции проводни ков с током от окружающей среды или друг от друга.
В электротехнике применяются изоляционные материалы: фарфор и картон электротехнический, слюда, асбест, гетинакс, текстолит, фибра, резина, пластмассы и т. д.
Ф а р ф о р нашел широкое применение в электротехнике бла годаря своим высоким диэлектрическим свойствам. Из него изго товляют низковольтные и высоковольтные изоляторы, корпусы предохранителей. В состав фарфора входят каолин (белая глина), огнеупорная глина и полевой шпат. Для придания прочности из делия из фарфора покрывают глазурью. Кроме того, такое по крытие делает эти изделия негигроскопичными.
С л ю д а — природный минерал кристаллического строения, имеющий очень высокую электрическую прочность, термостой кость и влагостойкость. В электротехнике применяется слюда двух видов: мусковит и флагопит. Первый обладает более высокими изоляционными свойствами.
На основе слюды наша промышленность выпускает следующие
материалы: микалента — слой слюды, оклеенный |
с двух |
сторон |
тонкой бумагой; стекломикалента — слой щипаной слюды, |
склеен |
|
ной кремнийорганическим лаком со стеклотканью. |
строения. Он |
|
А с б е ст — природный материал волокнистого |
обладает высокой теплостойкостью, но поглощает влагу. Из-за малой прочности применяется только в приборах низкого напря
5
жения. На основе асбеста получают асбоцемент, идущий на изго товление оснований щитов, панелей, дугогасительных перегородок и т. д. Для уменьшения влагопоглощаемости его пропитывают па рафином.
Электротехнический картон (прессшпан) выпускается двух марок — ЭВ и ЭМ.
Марка ЭВ применяется для изоляционных прокладок в элект рических машинах (пазовая изоляция), каркасах катушек и др. Выпускается промышленностью в виде пластин, листов толщиной от 0,1 до 1,25 мм.
Марка ЭМ применяется как изоляционный материал для ап паратов, работающих в масле (трансформаторы, маслонаполнен ные вводы и т. д.). Выпускается в виде листов толщиной от 1,5
до 3 |
мм. |
пропитанная бакелито |
Г е т и н а к с — прессованная бумага, |
||
вым |
лаком. Выпускается в виде листов |
размером 400X400 мм |
и толщиной от 0,2 до 50 мм. Используется для изготовления осно ваний щитов и панелей электрических установок.
Гетинакс в соответствии с ГОСТ 2718—66 разделяется на мар ки: I; II; III; IV; V—I; V—II. Гетинакс марки 1 предназначен для
работы в трансформаторном масле и на |
воздухе, марки II — |
только па воздухе; марки III — в среде с |
повышенной влажно |
стью. |
|
Кроме гетинакса, применяемого в установках нормальной час тоты, существует специальный гетинакс, предназначенный для вы сокочастотных установок.
Т е к с т о л и т — слоистый материал, изготовляемый путем прессования хлопчатобумажной ткани, пропитанной резольной смолой. Он обладает большой механической прочностью и высо кими изоляционными свойствами, но в пять раз дороже гетинак са. Промышленность изготовляет текстолит в виде листов раз мером 450X600 мм и толщиной от 0,5 до 50 мм. В зависимости от назначения различают несколько марок текстолита: А, Б, В4 и В5. Марка А применяется для работы в трансформаторном мас
ле, все остальные — для |
работы на воздухе. |
Ф и б р а делается из |
специальных сортов бумаги, обработан |
ной раствором хлористого цинка. В электротехнике фибра при меняется для изготовления каркасов катушек и других мелких деталей. Выпускается в виде листов толщиной от 0,5 до 25 мм.
Р е з и н а — материал, получаемый из каучука. Вулканизиро ванная резина применяется для изоляции проводов, кабелей и из готовления средств защиты от поражения электрическим током. Недостаток ее в том, что при температуре выше 70° С резина на чинает трескаться и разрушаться. Изоляционная резица марок РТИ-0, РТИ-1, РТИ-2, РТИ-3 применяется для изоляции жил про водов и кабелей и марок РШ, РШМ — для изготовления защит ных шлангов кабелей.
Если к каучуку добавить до 50% серы, то получится твердая резина, называемая э б о н и т о м . Электрическая прочность эбо-
6
пита сравнительно невелика, он применяется только в установках слабого тока. Эбонит выпускается в виде листов размерами от
500X250 до |
1000X500 мм и толщиной от 0,5 до 32 |
мм, |
а также |
|||
в виде палок длиной 250 мм и диаметром от 5 до 75 мм. |
|
|||||
П л а с т м а с с ы — это наиболее перспективные |
изоляционные |
|||||
материалы, |
изготовляемые |
на |
основе |
фенольных, |
мочевинофор- |
|
мальдегидных, эпоксидных |
и |
других |
смол. Выпускаются |
в виде |
порошков (при определенных температурах и давлении из них изготовляют разнообразные детали), листов, лент и трубок, ко торые обладают высокой электрической и механической прочно стью и находят применение как материалы для изоляции прово дов и кабелей.
Пластмассы, изготовляемые на основе эпоксидных полиурета новых и других смол с добавлением к ним определенных отвердителей, применяются для изоляции обмоток электрических машин, заливки кабельных концевых воронок и соединительных муфт.
Т р а н с ф о р м а т о р н о е м а с л о — продукт |
перегонки неф |
ти — благодаря своим высоким изолирующим |
свойствам заняло |
прочное место в электротехнике. Им заливают баки трансформа торов, высоковольтных выключателей и других электрических ап паратов. При пользовании трансформаторное масло хорошо погло щает влагу, поэтому перед заливкой в высоковольтные аппараты его необходимо подвергать сушке.
§ 4. ПРОВОДА, КАБЕЛИ, ИХ КОНСТРУКЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Электрический ток от его источника к потребителям передает ся по проводам, которые в зависимости от способа их прокладки и от величины передаваемой нагрузки могут иметь различную кон струкцию.
П р о в о д состоит из одной неизолированной или из одной и более изолированных жил, которые имеют, в зависимости от усло вий прокладки и эксплуатации, неметаллическую оболочку и ме таллические или неметаллические защитные покровы.
Голые провода применяются для наружных электрических ли ний и изготовляются, как правило, из алюминия. В последнее время начинают применяться провода сталеалюминиевые.
Сталеалюминиевые провода' имеют два слоя: внутренний (стальной) и наружный (алюминиевый). Этим достигается дос таточная прочность провода и хорошая проводимость, так как электрический ток проходит по наружным слоям проводов. Про вода марок ПР — с медной и АПР — с алюминиевой токопрово дящей жилой имеют резиновую изоляцию и хлопчатобумажную, пропитанную противогнилостным составом, оплетку. Они предназ начаются для неподвижной прокладки на роликах и изоляторах внутри и вне зданий, в трубах или закрытых каналах. Изготовля ют их сечением от 0,75 до 400 мм2 на напряжение до 500 В.
7
Провод ПРГ отличается от проводов ПР и АПР тем, что его токоведущая жила состоит из большого количества тонких мед ных проволок, что придает проводу гибкость. Такие провода при меняются для подключения подвижных потребителей электро энергии.
Провод ПРТО с медными жилами и резиновой изоляцией од ноили многожильный, в оплетке из хлопчатобумажной пряжи применяется для прокладки в стальных трубах. Выпускается од
но-, |
двух-, трех-, четырехжильным, с сечением одной жилы до |
120 |
мм2. |
Провод АПРТО — то же, что ПРТО, но с алюминиевыми жи лами.
Провод АПН имеет алюминиевые жилы, покрытые специаль ной изоляцией из светостойкой (нейритовой) резины.
Провод ПРЛ с медной жилой, резиновой изоляцией, в хлопча тобумажной оплетке, покрытой лаком, применяется для монтажа панелей и щитов, выпускается сечением 0,75—6 мм2.
Провод ПРГЛ изготовляется с медной гибкой жилой и рези новой изоляцией, сечением 0,75—70 мм2. Применяется для монта жа панелей там, где требуется повышенная гибкость провода.
При прокладке электролиний внутри помещений, в местах, где возможны механические повреждения проводов, применяются за щищенные провода следующих марок.
Провод ТПРФ — трубчатый, с резиновой изоляцией в метал лической фальцованной оболочке (куло). Он имеет от одной до че тырех жил, с сечением одной жилы до 10 мм2, рассчитан на на пряжение до 500 В.
Провод ПРП — в резиновой |
изоляции, панцирный |
(с метал |
лической оплеткой)— состоит из |
одной— трех жил и |
рассчитан |
на напряжение до 500 В. |
|
|
да |
В последнее время получили широкое распространение прово |
с медными и алюминиевыми жилами, покрытыми изоляцией |
|
из |
поливинилхлоридного пластика. Преимущества их — масло- |
стойкость, нераспространение горения, достаточная светостойкость. Применяются для неподвижной прокладки в осветительных и си ловых сетях, а также для монтажа электрооборудования, машин и механизмов.
Провод ПВ имеет медную жилу сечением 0,75—95 мм2, покры тую полихлорвиниловой изоляцией.
Провод ПГВ —:С гибкой медной жилой, покрытой полихлорви ниловой изоляцией. Предназначен для подключения передвижных потребителей электрической энергии.
Провод ППВ — плоский, ленточный, с полихлорвиниловой изо ляцией, с двумя или тремя медными жилами. Применяется для неподвижной прокладки по стенам и потолкам открытым (если изоляция светостойкая) или закрытым (если изоляция несвето стойкая) способом. Если провод ППВ укладывается на деревян ные конструкции, то под. него необходимо подкладывать листовой асбест, полоса которого должна быть шире толщины провода на
8
20 мм. Провод ППВ может крепиться с помощью гвоздей, при клеиваться или вмазываться.
Провод АППВ, в отличие от провода ППВ, изготовляется с алюминиевыми жилами.
Особое место среди проводов занимает группа обмоточных проводов, применяемых для ремонта обмоток электродвигателей, катушек контакторов, магнитных пускателей и других аппаратов.
ПЭЛ — круглый медный |
эмалированный |
провод с изоляцией |
|
на основе полимеризованных |
растительных |
масел |
(масляного ла |
ка). Выпускается диаметром |
(по меди) 0,05—2,44 |
мм. По нагре- |
востойкости относится к классу А (до 105° С).
ПЭВ, ПЭМ, ПЭС — медные эмалированные провода с изоля цией лаками венифлекс, металвин, СТЛ—2756. Выпускаются диа метром 0,06—2,44 мм, по нагревостойкости относятся к классу А. Обладают высокой механической прочностью на истирание и вы сокой стойкостью к тепловому удару.
ПЭТВ — круглые медные эмалированные провода с изоляци ей на основе полиэфирных лаков, выпускаются диаметром 0,06—
2,44 мм, по нагревостойкости относятся к |
классу В (до 130° С). |
|
ПЭТ — медные |
эмалированные провода с двойной изоляцией |
|
(внутренний слой |
модифицированный |
кремний — органический |
лак К-62, наружный слой — полиэфирный лак ПЭ-943). Выпуска ется диаметром 0,18—1,2 мм, по нагревостойкости относится к классу F (до 155°С), обладает механической прочностью на исти рание.
ПВО — круглый |
медный провод, изолированный одним слоем |
хлопчатобумажной пряжи. |
|
ПБД — то же, |
изолированный двумя слоями хлопчатобумаж |
ной пряжи. |
|
ПБОО — провод, изолированный одним слоем хлопчатобумаж ной пряжи и оплеткой из хлопчатобумажной пряжи.
ПШД — провод, изолированный двумя слоями натурального шелка.
ПЭЛШО — провод, изолированный лакостойкой эмалью и слоем натурального шелка.
ПЛБО — провод, изолированный лакостойкой бумагой и одним слоем хлопчатобумажной пряжи.
Все вышеперечисленные провода — медные, но промышлен ностью выпускаются также и алюминиевые провода. В этом слу чае перед обозначением марки провода ставится буква А.
Разновидность изолированных проводов — шнуры.
Шн у р — это две или более изолированные гибкие или особо гибкие жилы (сечением до 1,5 мм2), скрученные или уложенные параллельно и имеющие в зависимости от условий эксплуатации металлическую оболочку и защитный покров.
ШБПР — двухжильный шнур с медными гибкими жилами с изо ляцией из резины, применяется для подключения радиоприемни ков, телевизоров, холодильников и т. п. Сечение одной жилы 0,5—- 0,75 мм2.
9