Электромонтажные материалы

При монтаже распределительных устройств и подстанций применяют разнообразные материалы, изделия и детали. Это шипы, провода и кабели, электроизоляционные материалы и изделия, металл и трубы, большая номенклатура конструкции, изделий и деталей для установки аппаратов и приборов, а также для прокладки и крепления шин, проводов и кабелей.

Основным материалом для ошиновки РУ и подстанций являются алюминий и его сплавы, реже — медь из-за ее дефицитности, хотя она — лучший проводниковый материал для шин. Электропроводимость алюминия составляет 60 % электропроводимости меди. При равной электропроводимости масса алюминиевых шин меньше примерно в два раза, но механические свойства алюминия значительно ниже, чем у меди. Поэтому наряду с алюминиевыми шинами при необходимости используют шины из алюминиевых сплавов, например сплава АД31Т1, который в отличие от алюминия обладает меньшей текучестью и ползучестью, что создает стабильное переходное сопротивление контакта при болтовых соединениях шин и присоединениях к выводам аппаратов.

Для ошиновок применяют в основном прямоугольные алюминиевые полосы, а в специальных случаях (обоснованных проектом) — медные. При переменном до 200 А и постоянном токе используют также плоскую, круглую и трубчатую сталь. Монтаж ошиновки аккумуляторных помещений выполняют круглыми медными шинами. Прямоугольные алюминиевые шины применяют для токопроводов, РУ, сборок и других электротехнических устройств. Эти шины выпускают шириной от 10 до 120 мм и толщиной от 3 до 12 мм, а медные шины — шириной от 16 до 120 мм толщиной от 4 до 30 мм.

Провод — это кабельное изделие, содержащее одну неизолированную или одну и более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки может быть неметаллическая оболочка и (или) оплетка, либо одну изолированную проволоку или несколько изолированных друг от друга проволок, имеющих общую обмотку и (или) оплетку из изолируют, его материала. Шнур — это провод с особо гибкими изолированными жилами, каждая сечением не более 1,5 мм2.

Номенклатура проводов для электропроводок весьма разнообразна. Их подразделяют на изолированные и неизолированные, защищенные и незащищенные. Изолированные провода изготовляют с алюминиевыми и медными токопроводящими жилами, с резиновой или пластмассовой изоляцией. Кроме того, отдельные типы (виды) проводов, называемые защищенными, имеют наружное покрытие в виде оболочки из резины, пластмассы, металлических лент с фальцованным швом или легкий защитный покров из оплетки хлопчатобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом.

В соответствии с конструкцией проводам (шнурам) присваивают марку, состоящую из буквенных обозначений. В маркировке первая буква А (алюминий) означает материал токопроводящей жилы (при ее отсутствии токопроводящая жила выполнена из меди); вторая буква П — провод; третья — материал изоляции (Р — резина, В — поливинилхлорид, II — полиэтилен). В марках проводов и шнуров могут быть и другие буквы, характеризующие другие элементы конструкции: О — оплетка, Т — прокладка в трубках, П — плоский с разделительным основанием, Ф — металлическая фальцованная оболочка, Г — гибкий и т. д.

Кабель состоит из одной или более изолированных жил (проводников), заключенных в герметичную (металлическую или неметаллическую) оболочку, поверх которой имеются или могут отсутствовать броня и защитный покров.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации кабелей отдельные элементы в их конструкции могут отсутствовать. Токопроводящие жилы кабелей изготовляют из алюминия и меди, а для электрической изоляции жил применяют пропитанную кабельную бумагу, резину и пластмассу.

Оболочки кабелей, защищающие изоляцию жил от воздействия света, влаги, химических веществ и других факторов окружающей среды, а также от механических повреждений, могут быть свинцовыми, алюминиевыми, резиновыми и пластмассовыми. Броню кабелей выполняют обычно стальными лентами, а защитные покровы, обеспечивающие их надежность и долговечность,— из волокнистых материалов, пластмасс и др. Нормальный наружный покров поверх брони кабелей состоит из слоя битума или битумного состава, слоя пропитанной кабельной пряжи, второго битумного слоя и мелового покрытия, предохраняющего витки кабелей от слипания.

В соответствии с конструкцией кабелям присваивается марка, состоящая из буквенных обозначений. В марке кабелей оболочка характеризуется буквами С (свинцовая), А (алюминиевая), Н (негорючая резина), В (поливинилхлорид), защитное покрытие — буквами Б (броня из лент), П (броня из плоских проволок), А (асфальтированное) . Отсутствие наружного покрова указывается буквой Г (голый). В марках кабелей могут быть еще буквы, указывающие на наличие других элементов конструкций, например, если обозначение начинается с буквы О, это означает отдельно освинцованные жилы кабелей (каждая жила заключена в отдельную свинцовую защитную оболочку).

Электроизоляционные материалы и изделия применяют в большом ассортименте — ткани, ленты, трубки, гетинакс, текстолит, ацеид, фибру и др., а также лаки, эмали, заливочные массы и изделия из фарфора, стекла и пластмасс.

Электроизоляционные лакоткани изготовляют на основе хлопчатобумажных, шелковых или стеклянных тканей, пропитанных органическими и синтетическими лаками. Чаще всего применяют в виде лент, предназначенных для изоляции проводов и кабелей, обмоток электрических машин, монтажа кабельной арматуры, а также для защиты изоляции от повреждений.

В зависимости от используемых материалов различают лакоткани на хлопчатобумажной или шелковой основе, пропитанные органическими лаками, и на основе стеклянных тканей, пропитанных органическими, кремнийорганическим и синтетическим лаками.

Выпускают лакоткани нескольких марок: ЛХС и ЛХЧ (хлопчатобумажная светлая и черная), ЛХСМ (маслостойкая), ЛШС (шелковая светлая), Л КС (капроновая светлая) и др. Хлопчатобумажные и шелковые лакоткани изготовляют соответственно толщиной 0,15—0,30 и 0,08 — 0,15 мм в рулонах длиной 40 м и шириной от 700 до 1000 мм. В зависимости от лака (масляный, битумно-масляный) стеклоткань имеет марки ЛСМ, ЛСБ, ЛСК и другие и выпускается толщиной 0,15—0,24 мм в рулонах длиной 40 м.

При монтаже электрических сетей применяют различные электроизоляционные ленты — поливинилхлоридные, хлопчатобумажные, прорезиненные, смоляные и др., предназначенные для изоляции проводов и кабелей.

Поливинихлоридные ленты (ПХВ) изготовляют на основе светотермостойкого изоляционного пластиката с нанесением на одну сторону липкого клея. Они морозостойки, эластичны, обладают хорошими механическими свойствами и адгезией к металлу, поливинилхлориду. Их выпускают шириной от 15 до 50 мм и толщиной от 0,2 до 0,45 мм.

Изоляционные хлопчатобумажные (непропитанные) ленты разделяют на киперные, тафтяные, миткалевые и батистовые. Их применяют в основном в качестве верхнего защитного слоя изоляции катушек электрических машин и аппаратов. Миткалевые и батистовые ленты, как наиболее тонкие, используют преимущественно в малогабаритных конструкциях. Киперную ленту выпускают шириной от 10 до 50 мм и толщиной 0,45 мм, тафтяную — шириной от 10 до 50 мм и толщиной 0,25 мм, миткалевую — шириной от 12 до 40 мм и толщиной 22 мм, батистовую — шириной от 10 до 20 мм и толщиной 0,12—0,18 мм. Длина хлопчатобумажной ленты в рулоне (круге) 50 м. Для этого вида лент характерна значительная гигроскопичность, увлажнение при нарушении условий хранения.

Изоляционная прорезиненная лента бывает односторонней (резиновая смесь нанесена с одной стороны ткани) и двусторонней (резиновая смесь нанесена с двух сторон ткани) черного или светло-серого цвета шириной от 15 до 50 мм, толщиной 0,25—0,35 мм и длиной в одном круге 55—85 м. Эта лента гигроскопична.

Смоляная черная лента служит для уплотнения мест ввода кабелей и проводов, а также для подмотки изоляции проводов в местах вязки при наружных работах. Ее изготовляют из хлопчатобумажной ткани, пропитанной битумом, сплавленным с минеральными маслами, шириной от 30 до 50 мм и толщиной 0,6; 0,8 и 1 мм. Она нетеплостойка и невлагостойка, имеет относительно низкую электрическую прочность.

Для соединения и оконцевания кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией используют новые самослипающиеся ленты двух групп — на основе полиолефинов марки А и Б и на основе кремнийорганического каучука марки ЛЭТСАР (электроизоляционная термостойкая самослипающаяся резиновая радиационной вулканизации), а также ее разновидности — ЛЭТСАР ЛПм (изоляционная) и ЛЭТСАР ЛППм (полупроводящая). Наиболее распространена вторая группа лент, обладающих высокими электрическими и физико-механическими свойствами, повышенной теплостойкостью (до 250 °С) и стойкостью к воздействию агрессивных сред.

Самослипающиеся ленты используют в качестве изоляции, адгезионной прослойки к металлу и пластмассам, полупроводящего экрана и герметизирующей подмотки. Подмотки, выполненные из этих лент с определенным натяжением, образуют монолитную изоляцию.

Ленту ЛЭТСАР выпускают двух марок (К — красного цвета, применяемую при температуре от —60 до +250 °С и кратковременно при +300 °С; Б — белого цвета, применяемую при температуре от —60 до -(-200 °С и кратковременно при (-250 °С). Профиль сечения ленты ЛЭТСАР — прямоугольный или фигурный. Она самослипается при температуре от +20 до +25 °С. Во избежание слипания ленты между ее слоями прокладывают в виде подложки полиэтиленовую ленту толщиной не более 100 мкм.

Вместо хлопчатобумажной ленты с промазкой эпоксидным компаундом в концевых эпоксидных заделках для их герметизации применяют самослипающуюся ленту ЛЭТСАР ЛПм. Для выполнения подмотки по контактным соединениям эпоксидной соединительной муфты служит самослипающаяся лента ЛЭТСАР ЛППм, повышающая надежность муфт.

Электроизоляционная термостойкая самослипающаяся резиновая лента ЛЭТСАР ЛП (выпускается только красного цвета) имеет адгезию к полиэтилену и металлам, стойка к световому и озонному старению. Однако ее электрические свойства ниже, чем ленты ЛЭТСАР. Во избежание слипания при намотке в рулон между слоями ленты ЛЭТСАР ЛП в виде подложки прокладывают кроме полиэтиленовой еще и поливинилхлоридную ленту.

Самослипающукзся полупроводящую ленту ЛЭТСАР ЛПП (выпускаемую черного цвета) перед намоткой на кабель необходимо выдерживать в течение 2-3 ч при температуре от —20 до +30 °С. Во избежание слипания ленты при намотке в рулон между ее слоями прокладывают слой резиностеклоткани, пропитанной кремнийорганическим веществом. Лента ЛЭТСАР ЛПП устойчива к старению, термо- и морозостойка, имеет хорошую адгезию к полиэтилену и металлам.

Для соединения и оконцевания кабелей (изолирование мест соединения, оболочка в соединительных муфтах, герметизация жил в концевых заделках) применяют термоусаживаемые трубки нескольких типов: ТТЭ-С (термоусаживаемая электроизоляционная из стабилизированного полиэтилена), ТТЭ-Т (то же из термостабилизированного полиэтилена), ТТШ (шланговые) и ТТВ (поливинилхлоридные).

Поливинилхлоридные трубки выпускают с внутренним диаметром (диаметр условного прохода) от 1 до 40 мм и толщиной стенок соответственно от 0,4 до 1,75 мм. При нагреве до 130—180 °С и последующем остывании происходит усадка трубок, при этом их диаметр уменьшается в 2—3 раза (обычно диаметр трубок от 12 до 160 мм, а толщина их стенок от 1 до 3 мм).

Термоусаживаемые трубки ТТШ изготовляют черного цвета, остальные — разных цветов (цвета указываются в условном обозначении). Например, ТТВ 40/20К расшифровывается так: термоусаживаемая трубка поливинилхлоридная диаметром 40 мм до усадки и 20 мм при свободной усадке, красного цвета.

При скрытой прокладке изолированных проводов, а также при проходах проводов через стены и междуэтажные перекрытия используют изоляционные полутвердые резиновые (эбонитовые) трубки с диаметром условного прохода от 9 до 36 мм и толщиной стенок от 2,2 до 3,5 мм.

Твердые электроизоляционные материалы — гетинакс, текстолит, ацеид, фибра и др. — широко используют в электроустановках.

Листовой электротехнический гетинакс — слоистый прессованный материал из волокнистых наполнителей (целлюлозная изоляционная бумага), пропитанных смолой,— применяют при изготовлении электроконструкций и производстве электромонтажных работ. Гетинакс всех марок допускает различную механическую обработку без образования трещин и сколов. Он отличается от других материалов теплостойкостью, высокими электротехническими и механическими характеристиками.

Текстолит — слоистый прессованный материал из хлопчатобумажной ткани, пропитанной искусственной смолой. Область применения та же, что и у гетинакса.

Ацеид выпускают в виде электротехнических дугостойких досок, используемых для изготовления деталей электротехнических машин и аппаратов, подвергающихся действию высоких температур и электрической дуги (стенки искрогасительных камер, перегородки вблизи мест возникновения электрической дуги и др.), а также (после соответствующей сушки и пропитки) в качестве электроизоляционного материала для изготовления панелей, щитов и оснований электрических аппаратов.. Доски поддаются распиловке, фрезерованию и сверлению без их расслоения.

Фибру выпускают в виде трубок и листов и используют как электро- и теплоизоляционный материал. Он поддается механической обработке: распиловке, сверлению, штамповке, фрезерованию и обточке без образования трещин, выкрошивания и расслоения. Под действием влаги фибра разбухает, а при высыхании подвергается усадке. Поэтому фибру нельзя применять, когда от деталей требуется точность размеров.

При производстве электромонтажных работ применяют лаки и эмали как электроизоляционные, так и общего назначения. Электроизоляционные лаки, содержащие пигменты, называют эмалями. Пигменты усиливают механическую прочность, твердость и плотность лаковой пленки, улучшают ее адгезионную способность и теплопроводность и придают ей желаемый цвет. Лаки общего назначения используют для защиты изделий от коррозии, а также придания им требуемого внешнего вида.

Различают лаки масляные и масляно - битумные, бакелитовые, глифталевые, глифталево-масляные, асфальтобитумные, кремнийорганические и др. Разнообразна также номенклатура эмалей: нитро- и нитроглифталевые, перхлорвиниловые, пентафталевые и др.

Во время работы, а также при длительном или неправильном хранении лаки загустевают из-за испарения растворителей, поэтому перед применением их разбавляют соответствующими растворителями или разбавителями. Поскольку лаки, эмали и растворители обычно выделяют вредные пары, их хранят в герметически закрытой таре в отдельных хорошо вентилируемых помещениях.

Наиболее часто применяют следующие лакокрасочные материалы:

масляно-битумный лак БТ-577 (б. № 177) черного цвета с растворителем (уайт-спирит, бензин, бензол), высыхающий в течение 0,3 ч (печная сушка) и 24 ч (воздушная сушка) и предназначенный для защиты от коррозии электроконструкций, изделий и деталей, труб и кабелей;

масляно-битумный лак БТ-987 и БТ-980 черного цвета с тем же растворителем, что и лак БТ-577, высыхающий в течение 2,5-3 ч при 25 °С и предназначенный для защиты металла от коррозии;

тлифталево-масляный лак ГФ-95, пропиточный, светло- коричневого цвета с растворителем (уайт-спирит в смеси с сольвентом, толуолом или ксилолом при соотношении 1:1), высыхающий за 2—2,5 ч при температуре до 100 °С (воздушная сушка) и предназначенный для покрытия изделий, подвергающихся воздействию масел, кислот и высокой температуры;

бакелитовые лаки, светлые, клеящие, предназначенные для восстановления покрова бакелитовых деталей;

эмали разных цветов с растворителями (уайт-спирит, скипидар и сольвент), предназначенные для окраски шик, аппаратов.

К изделиям из фарфора, стекла и пластмассы относят изоляторы, клицы, трубки и др. При монтаже электропроводок в качестве изолирующих опор применяют изоляторы и клицы, для окбнцевания изоляционных трубок в проходах стен и перекрытий используют втулки (для сухих помещений) и воронки (для сырых помещений). Фарфоровые втулки имеют буквенную маркировку ВФД или ВФК (втулка фарфоровая длинная и короткая) с цифрой после букв, указывающей диаметр изоляционной трубки; воронки обозначают В-6, В-10, В-16 и т.д.

Вертикальную установку изоляторов в сетях напряжением 1,6 и 10 кВ выполняют на крюках, якорях, полуякорях, штырях, изготовляемых из круглой стали диаметром от 10 до 20 мм. Один конец детали закрепляют в основании, а на другой конец навертывают изолятор.

При электромонтажных работах используют также металл и трубы. Прокат черных металлов в виде угловой, полосовой, листовой и круглой стали применяют для изготовления в мастерских разных монтажных изделий, деталей и конструкций, которые не выпускаются заводами, а также для заземления элементов электроустановок. Чаще всего при электромонтажных работах используют: угловую равнобокую сталь малых и средних сечений размером от 20X20X3 до 70X70X6 мм; полосовую сталь толщиной от 4 до 8 мм и шириной от 20 до 80 мм; листовую сталь толщиной от 0,8 до 4 мм и длиной листа до 2000 мм, а также стальную проволоку диаметром от 2,5 до 8 мм. Реже применяют швеллерную и круглую сталь.

Для электропроводок используют стальные водогазопроводные обыкновенные и облегченные трубы в комплекте с муфтами и контргайками диаметром от 3/4 до 2,5" (20— 70 мм). Стальные водогазопроводные обыкновенные трубы разрешается применять только в случаях, предусмотренных проектом, когда по условиям среды недопустим другой вид проводки. В сухих, влажных, жарких, пыльных и других помещениях преимущественно используют стальные тонкостенные электросварные и неметаллические трубы.

Трубы из полимеров (полиэтиленовые, винипластовые и полипропиленовые) получают все большее распространение, поскольку имеют преимущества по сравнению со стальными: небольшую массу, удобство в монтаже, высокие изоляционные свойства, повышенную коррозийную стойкость (в цехах с агрессивными средами). При монтаже полимерных труб значительно снижаются трудовые затраты. Однако полиэтиленовые трубы горючи и допущены к применению только в скрытых проводках в зданиях не ниже второй степени огнестойкости. Винипластовые трубы имеют более широкую область распространения, их можно прокладывать при скрытой проводке не только непосредственно по несгораемым и трудносгораемым строительным основаниям, но и по сгораемым по слою листового асбеста. Полипропиленовые трубы, так же как и полиэтиленовые, прокладывают в подливке полов и фундаментах под оборудование без механической защиты.