* SZ смкрутка: от 2 -100 жил, заготовок небольшого сечения

Виды: 1- вращение приставки всегда в одну сторону – переодическое изменение направления скрутки. 2- попеременное изменение вращения

Минус : измение направления скрутки – необходимо тормозить и разгонять – изменяется шаг скрутки в момент остановки и пкска, невозможно создания необходимой степени обжатия при скрутке.

Плюс : очень высокая производительность.

Используется как приставка.

* Рамочные машины одинарной скрутки

* Комбинированные машины скручивающие пары в пучек. Малое число отдающих барабанов, практическая часть устанавливается как приставка на крутильную часть (до 10 пар)

1
- опорный диск

2- паракрутильная приставка

3- распределительная розетка

5- тяговое устройство(гусеничное)

6-приемное устройство

*
При большом количестве пар применяют агрегаты с вращающимся приемным устройством (скрутка 30-50 пар)

1- паракрутильная приставка

2- распределительная розетка

4- вращающееся приемное устройство

5.1 Сушка бумажной изоляции. Виды влаги. Кинетика процесса сушки.

Назначение операции: Удалить влагу из бумаги, чтобы увеличить долговечность кабеля и исходные параметры.

Влажность, до которой необходимо высушить:0,5 – 0,2 %, до 35 кВ включительно.

Меньше 0,1 %, 110 кВ и выше.

Бумага является каллойдным, волокнистым материалом (95% из целлюлозы)

Влага уменьшает электрические характеристики бумаги,  V уменьшается, tg увеличивается,практически не изменяется. Влага вызывает кристаллизацию канифоли пропиточном составе (изменяется объём и возникают пустоты, в которых может возникнуть поляризация и старение изоляции)

Требования:

Удалить влагу до необходимой степени.

Сушку произвести так чтобы не было термического разрушения.

Время сушки min

Виды влаги:

химически связанная влага – группа ОН входящая в состав целлюлозы, удалить эту влагу нельзя.

абсорбционная – мономолекулярный слой воды скапливающийся на поверхности бумаги и капилляров. Удаляют с помощью сушки, но требует большого количества энергии.

капиллярная влага – непосредственно находится в капиллярах. Удаляют сушкой. Самое простое.

Кинетика процесса сушки : сушка – испарение влаги с поверхности бумаги в окружающую среду.

Необходимо обеспечить:

пр. влагопереноса (из толщины на поверхность)

само испарение с поверхности

Испарение с поверхности определяется i = B (Ps - Po )* S , i – кол-во испарения, В – коэф испарения, Ps – давления пара у поверхности изоляции, Po – давление окружающей среды.

Влагоперенос может осуществлятся:

Влагопроводность.

В
се виды переноса в сторону уменьшения влажности под действием внешних факторов. К - коэффициент влагопроводности, 0 – удельный вес воды. U – градиент влажности.

Оптимальный вариант когда они совпадают i И и i T и направлены к поверхности i = i И + i T

Сушке подвергаются электрические машины при увлажнении изоляции обмоток и других токоведущих частей , например, при транспортировке, хранении, монтаже и ремонте, а также при длительном останове агрегата.

Сушка изоляции обмоток электрических машин без особой необходимости вызывает дополнительные неоправданные расходы, а при неправильном ведении режима сушки, кроме того, происходит порча обмотки.

Назначение сушки - удаление влаги из изоляции обмоток и повышение сопротивления до значения, при котором электрическую машину можно поставить под напряжение. Абсолютное сопротивление, МОм, изоляции для электрических машин, прошедших капитальный ремонт, должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 10 - 30° С.

Для вновь установленных электрических машин это значение должно быть не ниже значений, приведенных в табл. 2, а у электродвигателей напряжением выше 2 кВ или более 1000 кВт, кроме того, необходимо определить мегаомметром ka6c или отношение R60/ R15.

Если полученные данные указывают на неудовлетворительное состояние изоляции, электрические машины подвергаются сушке.

Удаление влаги из изоляции обмотки электрической машины происходит за счет диффузии, вызывающей перемещение влаги в направлении потока тепла от более нагретой части обмотки к более холодной.

Перемещение влаги происходит вследствие перепада влажности в разных слоях изоляции, из слоев с большей влажностью влага перемещается в слои с меньшей влажностью. Перепад влажности в свою очередь создается перепадом температуры. Чем больше температурный перепад, тем интенсивнее происходит сушка изоляции. Например, нагревая внутренние части обмотки током, можно создать перепад температуры между внутренними и внешними слоями изоляции и тем ускорить процесс сушки.

Для ускорения сушки обмотки, нагретые до предельной температуры, целесообразно периодически охлаждать до температуры окружающей среды. Пои этом эффективность термической диффузии получается тем большей, чем быстрее охлаждаются поверхностные слои изоляции.

Табл. 1. Ориентировочная продолжительность сушки электрических машин

В процессе сушки нагревать обмотки и сталь нужно постепенно, так как при быстром нагревании температура внутренних частей машины может достигнуть опасного значения, в то время как нагревание наружных частей будет еще незначительным.

Скорость подъема температуры обмотки во время сушки не должна превышать 4 - 5°С в час. Согласно ПТЭ электроустановок потребителей измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками производят для обмоток электрических машин напряжением до 660 В включительно на 1000 В, а у электрических машин напряжение выше 660 В - мегаомметром на 2500 В.

Однако согласно ГОСТ 11828 - 75 сопротивление обмоток электрических машин на номинальное напряжение до 500 В включительно измеряют мегаомметром, рассчитанным на 500 В, обмоток электрических машин на номинальное напряжение выше 500 В - мегаомметром на 1000 В. Следовательно, ПТЭ в некоторой степени ужесточают требования по испытанию изоляции мегаомметром.

Производится при температуре обмоток 75°С. Если сопротивление изоляции обмоток было измерено при другой температуре, но не ниже 10 °С, оно может быть пересчитано на температуру 75 °С.

Перед сушкой изоляции обмоток электрических машин помещение должно быть очищено от мусора, пыли и грязи. Электрические машины должны быть тщательно осмотрены и продуты сжатым воздухом. Во время сушки измеряют сопротивление изоляции каждой обмотки электрической машины по отношению к заземленному корпусу машины и между обмотками (рис. 1).

Каждый раз перед измерением необходимо устранять остаточные заряды в изоляции, для этого обмотку заземляют на корпус на 3 - 4 мин. Кроме того, при сушке обмоток электрических машин необходимо измерять температуру обмоток, окружающего воздуха, ток сушки. Практически в результате сушки обмоток электрических машин сопротивление изоляции при температуре 750°С должно быть не ниже данных табл. 2.

Табл. 2. Наименьшие допустимые сопротивления изоляции обмоток электрических машин после сушки

Сушка обмоток электрических машин способом индукционных потерь в стали

В последние годы внедрены рациональные способы сушки электродвигателей индукционными потерями в стали статора при неподвижных машинах, не связанные с прохождением тока непосредственно в обмотках. При этом способе сушки имеются две разновидности: потерями в активной стали статора и потерями в корпусе статора.

Нагрев электродвигателей осуществляется потерями на перемагничивание и в активной стали статора электродвигателя переменного тока или индуктора машины постоянного тока от создаваемого в машинах переменного магнитного потока в сердечнике статора и корпусе машины.

Создается специальной намагничивающей обмоткой, наматываемой на корпус машины по наружной поверхности его с протягиванием проводников под станину (рис. 1, а) или на корпус и подшипниковые щиты (рис. 1, б), переменный магнитный поток может быть также создан индукционными потерями в активной стали статора и корпусе электрической машины (рис. 1, в).

Ротор асинхронной или синхронной машины должен быть вынут для возможности намотки на статор намагничивающих витков.

Рис. 1. Сушка электрических машин за счет индукционных потерь в стали: о-в корпусе машины, б - в корпусе и подшипниковых щитах, в - в корпусе и активной стали статора

Намагничивающая обмотка выполняется изолированным проводом, сечение и количество витков определяется соответствующим расчетом.

В процессе сушки сопротивление изоляции обмоток электрических машин в первый период сушки снижается, в дальнейшем возрастает и, достигнув некоторого значения, становится постоянным. В начале сушки сопротивление изоляции измеряют через каждые 30 мин, а при достижении установившейся температуры - через каждый час.

Результаты заносят в журнал сушки и одновременно вычерчивают кривые (рис. 2) зависимости сопротивления изоляции и температуры обмоток от продолжительности сушки. Измерения сопротивления изоляции, температуры обмоток и окружающей среды продолжают до полного охлаждения электрической машины.

Сушку обмоток электрической машины прекращают после того, как сопротивление изоляции будет при постоянной температуре практически неизменным в течение 3 - 5 ч и ka6c будет не ниже 1,3.

Рис. 2. Кривые зависимости сопротивления изоляции 2, коэффициента абсорбции 3 и температуры обмотки 1 электрической машины от продолжительности сушки

Сушка изоляции обмоток электрического двигателя в сушильной печи

Класс 21 с, 7.„ (у р

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕ

ОПИСАНИЕ способа сушки электрических кабелей с бумажной

/ или иной изоляцией.

К патенту Государственного Электротехнического Треста (ГЭТ), заявленному 21 марта 1925 года (ваяв. свид. № 2188).

Действительный изобретатель С. М. Брагин.

При производстве кабелей с пропитанной изоляцией, покрытые бумагой отдельные жилы кабеля, или кабель в целом, должны быть тща- тельно высушены до пропитки их изолирующим составом и освинцования; для этого кабель, уложенный обычно в специальную железную корзину, помещают в закрытый,; снабженный паровой рубашкой, бак, внутреннее пространство кото- рого соединено с вакуум-насосом.

Удаление влаги происходит при одно-, временном воздействии высокой температуры (около 100 — 120 Ц) и разрежении (около 70 см ртутн. столба). Для высоковольтных кабелей процесс сушки является наи- i важнейшей операцией, так как сте- пень удаления влаги существенно определяет степень совершенства, ! изготовленного кабеля.

Предлагаемый способсушки электрических кабелей с бумажной или иной изоляцией имеет целью уменьшить время сушки и в связи с этим уменьшить расход пара и увеличить использование оборудования.

На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ сушки.

Предлагаемый способ состоит в том, что изолированным жилам кабеля, который уложен в железную корзину, помещенную в вакуум-котел, дается некоторый потенциал по отношению к земле; таким образом удаление влаги из изоляции кабеля происходит при одновременном действии тепла, вакуума и электричества. Высушиваемый кабель должен быть тщательно изо- . лирован от корпуса корзины, например, с помощью пропарафинированных дощечек или же долж- на быть изолирована сама корзина, содержащая высушиваемый кабель, от корпуса сушильного вакуум-котла, в котором помещается для сушки корзина с кабелем. Медные жилы высушиваемого кабеля присоединяются к предусмотренным для этой цели выводам в стенке котла; последние, в свою очередь, присоединяются все вместе к одному полюсу источника постоянного тока высокого напряжения, в качестве какового, в данном случае, приме-, няется высоковольтный трансфор- I матор малой мощности в соедине- нии с электронным выпрямителем В.

Процесс сушки протекает следующим образом, По загрузке кабеля в сушильный котел А и по выполнении описанных выше соединений жил кабеля с источником высокого напряжения, котел начинают обогревать паром, и первые, б — 12 часов ведут сушку с припод- нятой крышкой, т.-е. приатмосферном давлении; за это время удаляется излишняя влага из изоляции кабеля. Затем крышка котла плотно закрывается, пускается в ход вакуум-насос и на все жилы сушимого кабеля дается некоторый (порядка 2000 — 5000 вольт) постоян. ный потенциал от вышеупомянутой кенотронной установки, другой полюс которой заземлен;, при этом кабель получает неко- торый заряд по отношению кземле.

Двойной переключатель d занимает при этом крайнее правое положение, при котором его левая пластинка замыкает все три контакта; ключ е ззааммккннуутт, а ключ f стоит в левом положении. Разность потенциалов, приходящаяся на изо- ляцию кабеля, будет зависеть от отношения проводимостей диэлектрика кабеля и смеси разреженного воздуха и паров воды, находя- щейся между наружной поверх- ностью кабеля и заземленными металлическими стенками корзины или котла, в котором производится сушка; вследствие этого, на диэлектрик кабеля придется только часть всего приложенного к кабелю напряжения. Значение электризации при сушке кабелей сводится к стягиванию влаги, заключающейся в кабельной изоляции, к поверхности испарения и к ускорению диффундирования получающихся при сушке паров воды в окружающее пространство.

Контроль сушки, может быть осуществлен или по измерению электроемкости между какими-либо двумя жилами кабеля или с помощью наблюдения разряда кабеля; при этом двойной переключатель d ставится в среднее или крайнее левое положение, при чем для измерения подаются соответственно или две жилы против третьей заземленной или одна жила против другой заземленной.

Ключ f переводится в правое положение, при чем включается гальванометр g, по отклонению которого и судят о величине электроемкости; означенное измерение производится при соответственно пониженном напряжении источника тока, что осуществляется с помощью потенциометра Е. О разряде кабеля можно судить по спаданию показаний электростатического вольтметра V, после отключения кабеля от источника тока посредством ключа, Предмет патента.

1. Способ сушки электрических кабелей с бумажной или иной изоляцией, характеризующийся тем, что при высушивании кабельной изоляции, наложенной на проводящие жилы кабеля, посредством подогрева ее в разреженном пространстве герметически закрытого бака, все медные жилы кабеля соединяют с одним из полюсов маломощного источника постоянного тока высокого напряжения — порядка нескольких тысяч вольт, другой полюс которого соединен с заземленным корпусом бака, в котором

Ино-ниаографнн адресный Печатнинэ, Ленинград, Международный, 75. производится сушка, по мере же просушки кабеля приложенное на- пряжение постепенно увеличивают., 2. Видоизменение охарактеризо- ванного в и. 1 способа в применении к многожильным кабелям, отличающееся тем, что с одним полюсом источника тока соединяют одну жилу кабеля, а с другим полюсом другую жилу.

Надежность и бесперебойность эксплуатации любого кабеля обусловлено в первую очередь качеством изоляционного покрытия его жил, выражаемым в его электрической прочности.

Для кабелей до 3 кВ может применяться пластмассовая изоляция: поливинилхлорид, полиэтилен, полиимид (Kapton). Для кабелей до 35 кВ используется бумажная изоляция, характеризующаяся высокими электрическими характеристиками, относительно высокой допустимой температурой, продолжительным эксплуатационным сроком и невысокой стоимостью. Таким образом, именно кабельная бумага занимает ведущее место в вопросе изоляции токоведущих жил.

Кабельная бумага для изоляции бывает марки К-12 (толщина 0,125 мм) и К-17 (толщина 0,175 мм). Производится она из небеленой, сульфатной целлюлозы, как правило, натурального цвета, но для маркировки в многожильных кабелях верхняя лента выполняется из цветной бумаги.

Наложение осуществляется намоткой непропитанной ленты для обмотки одним из следующих способов: встык, с отрицательным или положительным перекрытием. Изоляционные слои накладываются на крутильно-изолировочном оборудовании, одновременно осуществляющем скрутку и уплотнение жилы в случае, если она многопроволочная.

Если каждая жила освинцовывается отдельно и предназначены для одножильного кабеля, то после крутильно-изолировочных машин они направляются непосредственно в сушку. В остальных случаях заизолированные жилы наматываются на барабаны и поступают на оборудование для общей скрутки в кабель. Отличие скрутки заизолированных жил от не заизолированных отличается лишь меньшим их количеством и большим шагом скрутки. В процессе скрутки одновременно заполняются промежутки между жилами, для чего используются либо бумажные жгуты, либо сульфатная бумага, толщина которых составляет до 0,08 мм. Кроме того, сверху накладывается поясная изоляция. Смысл заполнения свободного пространства до достижения округлой формы заключается в затруднении перемещения состава для пропитки вдоль кабеля, что позволяет повысить электрическую прочность кабеля.

На изготовление 1 км кабеля 35 кВ сечением 3*95 мм 2 требуется 2 т кабельной бумаги. Так как влажность последней составляет около 7-9%, что составляет в примерно 140-180 кг воды, то требуется дополнительное удаление излишней влаги. Для этого кабель с оборудования для общей скрутки поступает в специальные вакуумные котлы. Здесь производится не только сушка, но и удаление излишнего воздуха, что позволяет значительно снизить электрические и физические характеристики изоляционного покрытия из бумаги. Сушка осуществляется при температуре более 100 °С, а через 2-3 часа из котла начинают откачиваться влага и воздух. Общая продолжительность процесса зависит от конструктивных особенностей кабеля и применяемого оборудования. Чтобы ускорить и улучшить качество сушки жилы одновременно подогреваются электротоком.

По окончании сушки осуществляется пропитка специальным составом, что позволяет повысить электрическую прочность изоляционного покрытия из бумаги, а затем следует охлаждение на открытом воздухе.