1.1 Провода и кабели. Электромонтажные изделия и инструменты

Материалы и изделия, применяемые для монтажа электроус­тановок, можно разделить на четыре основные группы:

· электрические кабели, провода и шнуры;

· электроизоляционные материалы и изделия;

· металл и трубы;

· монтажные и электроустановочные изделия и детали.

Электрические кабели, провода, шнуры

Кабели и провода служат для канализации (передачи и распределения) электрической энергии, а также для соединения различных элементов электроустановок. Кабели разделяются на силовые и контрольные. Последние предназначены для создания цепей контроля, сигнализации, дистанционного управления и автоматики. Кроме того, выпускаются кабели специального назначения, например для горных разработок, судовые, для подвижного состава и др.

Кабель состоит из одной или более изолированных токопроводящих жил, заключенных в герметичную (металлическую или неметаллическую) оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации могут быть броня и защитные покровы.

Основными элементами кабелей являются токопроводящие жилы, изоляция, оболочка, броня и наружные покровы. В зависимости от назначения и условий эксплуатации кабелей отдельные элементы в их конструкции могут отсутствовать. Токопроводящие жилы изготавливаются из алюминия и меди.

Для электрической изоляции жил кабеля применяют пропитанную кабельную бумагу, резину, пластмассу (поливинилхлорид, полиэтилен и др.).

Кабельная бумага является основным изоляционным материалом, применяемым в кабелях высокого напряжения. После намотки на кабель ее пропитывают электроизоляционным маслом. При намотке на кабельную жилу ленты из бумаги подвергают механическому натяжению. Поэтому кабельная бумага должна обладать достаточно высокой механической прочностью при растяжении и перегибах.

Характерным свойством всех резин является их большая эластичность, т. е. способность сильно удлиняться при растяжении без остаточного удлинения после снятия растягивающей нагрузки. Следует также отметить высокую водостойкость и газонепроницаемость резин и их хорошие электроизоляционные характеристики. Основным компонентом всех резин является натуральный или синтетический каучук.

Полиэтилен — твердый непрозрачный материал белого или светло-серого цвета, несколько жирный на ощупь. Это термопластичный материал. Изоляция проводов и кабелей из облученного полиэтилена отличается повышенными нагревостойкостью (до 100 °С) и механической прочностью.

Поливинилхлорид представляет собой порошок белого цвета, из которого получают горячим прессованием или горячим выдавливанием механически прочные изделия (платы, трубы и др.), стойкие к воздействию минеральных масел, многих растворителей, щелочей и кислот. Горячим прессованием порошкообразного поливинилхлорида получают твердый, жесткий материал — винипласт в виде листов, пластин, труб и стержней, обладающих высокой механической прочностью и имеющих хорошие электроизоляционные свойства.

Бумажная пропитанная изоляция кабелей постепенно вытесняется пластмассовой изоляцией, которая также обладает высокими диэлектрическими свойствами, но ее влагостойкость и влаго- непроницаемость, химическая стойкость и механическая прочность позволяют обходиться без металлических герметичных оболочек, благодаря чему уменьшаются масса кабеля и его наружные размеры, а также упрощаются технологии изготовления и монтажа. Отсутствие жидкого пропитывающего состава позволяет прокладывать кабели с пластмассовой изоляцией на вертикальных и крутонаклонных трассах.

Оболочки кабелей могут быть свинцовыми, алюминиевыми, ре­зиновыми, пластмассовыми. Они защищают изоляцию токопроводящих жил от воздействия света, влаги, химических веществ и других факторов окружающей среды, а также от механических повреждений.

Защитные покровы кабелей обеспечивают их надежность и долговечность при эксплуатации в различных условиях прокладки. В зависимости от этих условий кабели могут быть небронированными или бронированными стальными лентами, а также прямоугольными либо круглыми оцинкованными проволоками с наружными защитными покровами из волокнистых материалов, пластмасс и др.

Нормальный наружный покров поверх брони кабеля состоит из бумаги, слоя битумного состава или битума, пропитанной кабельной пряжи, второго битумного слоя и мелового покрытия, предохраняющего витки кабеля от слипания.

Силовой четырехжильный кабель с бумажной изоляцией показан на рис. 1.1.

В марках кабелей применяются следующие обозначения: оболочка — С (свинцовая), А (алюминиевая), Н (негорючая резина), В (поливинилхлоридная); защитное покрытие — Б (броня из лент),

П (броня из плоских проволок); отсутствие наружного покрова — Г (голый), а также в них могут быть буквы, указывающие на на­личие других элементов конструкций. Например, если марка на­чинается с буквы О, это указывает на наличие в кабеле отдельно освинцованных жил. Кабели с медными (алюминиевыми) жилами:

ВВГ (АВВГ) — с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой;

ПВГ (АПВГ) — с полиэтиленовой изоляцией и поливинилхлоридной оболочкой;

ВВБ (АВВБ) — с поливинилхлоридными изоляцией и оболочкой, бронированный стальными лентами с наружным покровом;

ПВБ (АПВБ) - с полиэтиленовой изоляцией и поливинилхлоридной оболочкой, бронированный стальными лентами с наружным покровом.

Широко применяются для магистральных сетей силовые кабели марки ААШв (АШв) с алюминиевыми (медными) жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой гладкой оболочке, в поливинилхлоридном шланге, которые рассчитаны на напряжение 1...10 кВ и прокладываются в помещениях, каналах, туннелях и земле (траншеях). Поверх алюминиевой оболочки этих кабелей под поливинилхлоридным шлангом имеются концентрические слои битумного состава и ленты поливинилхлоридного пластиката.

Поливинилхлоридный пластикат — это гибкий рулонный материал, получаемый из порошка поливинилхлорида, смешанного с пластификаторами — густыми маслообразными жидкостями. Этот материал широко применяется в качестве основной изоляции монтажных проводов, а также для изготовления защитных оболочек — шлангов кабелей. Поливинилхлоридный пластикат обычно бывает окрашен в черный, синий, желтый, красный и другие цвета. Из него изготавливают гибкие изоляционные трубки и липкую изоляционную ленту. Характерным свойством поливинилхлоридных материалов является то, что, будучи вынесены из пламени, они прекращают свое горение.

Провод представляет собой одну неизолированную жилу или одну и более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации могут иметься неметаллическая оболочка и металлические или неметаллические защитные покровы.

Провода разделяются на изолированные и неизолированные, за­щищенные и незащищенные. Неизолированные (голые) провода, применяемые в основном для прокладки воздушных линий, могут быть алюминиевыми, сталеалюминиевыми, медными, бронзовыми и стальными. Изолированные провода могут иметь только алюминиевые и медные токопроводящие жилы. В качестве электрической изоляции жил проводов применяют резину и пластмассу.

Для защиты от механических воздействий, света и влаги про­вода покрывают оболочкой из резины, пластмассы или металлических лент с фальцованным швом. Провода, имеющие внешнюю защитную оболочку, называют защищенными, провода, не имеющие защитной оболочки, — незащищенными. Провода имеют также легкий защитный покров в виде ленты из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом.

Шнур состоит из двух или более изолированных гибких или особо гибких жил, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых в зависимости от условий эксплуатации могут иметься неметаллическая оболочка и защитные покровы. Шнуры отличаются от проводов гибкостью многопроволочных жил.

В маркировке проводов и шнуров первая буква А указывает материал токопроводящей жилы — алюминий (отсутствие буквы А означает, что токопроводящая жила из меди). Вторая буква П обозначает провод, а третья — материал изоляции (Р — резина, В — поливинилхлорид, П — полиэтилен). В марках проводов и шнуров могут быть и другие буквы, например: О — оплетка, Т — прокладка в трубах, П — плоский элемент с разделительным основанием, Ф — металлическая фальцованная оболочка, Г — гибкость и др.

Провода и кабели различают по числу и сечениям жил, а также номинальному напряжению. Число жил может быть от одной до четырех (контрольные кабели имеют от четырех до тридцати семи жил); а сечения от 0,75 до 600 мм ² . Стандартными являются следующие сечения жил: 0,5; 0,75; 1; 1,5, 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625 и 800 мм ² .

Провода изготавливают на напряжения 380, 660 и 3000 В переменного тока, кабели — на все стандартные напряжения до 110 кВ.

Для монтажа электропроводок кроме проводов применяются также кабели с небольшими сечениями резиновой или пластмас­совой изоляцией и защитной оболочкой (марок АНРГ, АВРГ, АСРГ и др.)

Электромонтажные, электроизоляционные и крепежные изделия

Монтажные изделия и детали используются при всех видах электромонтажных работ. Они применяются при подготовке трасс для прокладки про­водов, кабелей, шин и при их прокладке, закреплении, соедине­нии и присоединении к машинам, приборам и аппаратам, ис­пользуются для защиты их от воздействий окружающей среды и механических повреждений, а также для установки приборов, ап­паратов, светильников и др.

Изделия и детали для прокладки проводов и кабелей. Лоток пред­ставляет собой сварную металлическую решетчатую конструкцию, состоящую из двух параллельных профилей или пластин (полос). Для прокладки проводов и кабелей применяют сварные и перфо­рированные лотки.

Короба представляют собой профили прямоугольной формы из листовой стали со съемными крыщками. Длина прямой секции короба 3 м. Стальные короба KJI-1 и KJI-2 служат для прокладки в них пи­тающих проводов и подвески к ним люминесцентных светиль­ников в один и два ряда.

Кабельные конструкции пред­назначенные для прокладки ка­белей в производственных поме­щениях, тоннелях, каналах и других кабельных сооружениях, собираются из стандартных эле­ментов — стоек и полок (рис. 1.2).

Рис.1.2. Кабельные конструкции:

а – стойка, б – полка, в – скоба, г – подвеска, д – основание;

1 – язычок, 2 – хвостовик, 3 – овальное отверстие в хвостовике

Соединения и ответвления проводов выполняются в стальных и пластмассовых коробках разных размеров для различных видов электропроводок.

Монтажные профили и полосы из перфорированной стали. Выпус­каемые заводами изделия из перфорированной стали — полосы, пинты, швеллеры, рейки и другие монтажные профили с перфо­рацией обеспечивают изготовление различных опорных и крепежных конструкций с минимальными трудовыми затратами в мас­терских и при монтаже. Из них получают рамы и каркасы для сборки блоков щитков и пусковых устройств, их используют для подвес­ки собранных в блоки светильников и крепления труб, проводов и кабелей. Применение монтажного профиля с закладной гайкой позволяет крепить трубы, кабели, аппараты без подготовки новых отверстий при изменении мест крепления. Из перфорирован­ной полосы легко изготовить планки, скобы, траверсы. Полосы с пряжками облегчают закрепление труб или кабелей привязкой. Эти пряжки имеют вырезы для закрепления в перфорации полосы и пря­моугольные отверстия для подосок, крепящих кабели или трубы.

Наконечники и гильзы. Для оконцовки и соединения жил про­водов и кабелей выпускаются:

медные наконечники серий Т и П;

медноалюминиевые наконечники серии ТАМ и штифтовые серии ШП;

алюминиевые наконечники серии ТА и медные гильзы серии ГМ; алюминиевые гильзы серии ГА и гильзы для однопроволочных жил серии ГАО;

ответвительные сжимы в пластмассовом корпусе. Наконечники и гильзы используются для жил проводов и ка­белей с сечениями до 240 мм ² включительно.

Изделиями для монтажа шин являются шинодержатели, пере­ходные пластины, шинные компенсаторы, междушинные проклад­ки, изоляционные вставки, шайбы и др.

Все машины, механизмы и средства механизации, применяе­мые в электромонтажном производстве, можно разделить на пять групп:

· механизированный и ручной инструмент, приспособления и другие средства малой механизации (электрифицированные, пнев­матические и пиротехнические инструменты, слесарно-монтаж­ный и режущий инструмент, монтажные инвентарные приспособ­ления);

· сварочное оборудование (сварочные трансформаторы и генера­торы постоянного тока, полуавтоматы для дуговой сварки в среде защитных газов, оборудование для газовой сварки и резки);

· специализированные автомашины и автоприцепы и передвиж­ные мастерские;

· металлообрабатывающие станки и механизмы, сосредоточен­ные главным образом в мастерских на поточных технологических линиях и в ремонтных цехах (ножницы, прессы, шинотрубогибы, вальцы, листогибочные, сверлильные, обдирочные, заточные, то­карные, фрезерные и строгальные станки);

монтажные механизмы для разгрузочно-погрузочных и монтаж­ных работ (автомобильные краны, краны на пневмоколесном ходу, трубоукладчики и тракторные краны, гидроподъемники и телеско­пические вышки, буровые и бурильно-крановые машины, кран-балки и электротали, аккумуляторные и автомобильные погруз­чики, башенные краны и краны-погрузчики, тали и лебедки, блоки и полиспасты), а также общестроительные механизмы (трак­торы, бульдозеры и др.).

К монтажным деталям, конструкциям и крепежным изделиям относят: дюбеля, скобы, штыри, болты и т. п.

Дюбеля предназначены для крепления электромонтажных изделий, аппаратов, приборов к кирпичным, бетонным и металлическим основаниям.

Скобки стальные (однолапковые и двухлапковые) и полиэтиленовые (одинарные и сдвоенные) используют для крепления одного или нескольких проводов и кабелей.

При монтаже открытых электропроводок в качестве крепежных изделий используют полоски и пряжки , изготовленные из стали, алюминия или полиэтилена, а также перфорированную поливинилхлоридную ленту и полиэтиленовые кнопки.

·

Электромонтажные инструменты

При разметке горизонтальные и вертикальные линии на поверхности помещений отбивают окрашенным шнурком. Для облегчения работы при разметке мест установки светильников пользуются разметочными шестами. Удобна для разметки рулетка с самоокрашивающимся шнурком (при выходе из корпуса рулетки шнурок окрашивается сухим красителем). Для повышения производительности труда применяют различные шаблоны, с помощью которых можно быстро нанести часто встречающиеся размеры.

Заготовка под прокладку проводов и установку электрооборудования — это наиболее трудоемкая операция. Для уменьшения объема пробивных работ строители оставляют в стенах и перекрытиях проемы, необходимые для электромонтажа; при изготовлении на ДСК или в процессе сооружения здания в строительных конструкциях устанавливают закладные детали, основной частью которых служит прямоугольная стальная планка или пластинка определенной толщины и формы. Но применение закладных деталей не всегда целесообразно. Например, для крепления проводов даже в пределах одной комнаты или квартиры нужно использовать много крепежных деталей (шурупов, дюбелей, скобок и т. д.). В этом случае заготовительные работы производят с помощью различных инструментов и приспособлений в уже готовых стенах и перекрытиях.

Для сверления отверстий применяют электросверлилки пистолетного типа (отверстия диаметром до 9 мм), с закрытой центральной и одной боковой рукоятками (отверстия до 15 мм) или с двумя боковыми рукоятками и грудным упором (отверстия свыше 15 мм). В патрон инструмента вставляются спиральные сверла с пластинками из твердого сплава на режущей части. Гнезда для установки коробок также выполняются с помощью сверлилок, с закрепленными в них коронками типа КГС, позволяющими полу­чить отверстие глубиной до 50 мм и диаметром 70 или 100 мм. Коронка состоит из корпуса с впаянными в него зубьями, хвостовика для закрепления в патроне и центрирующего сверла, которое не дает возможности коронке перемещаться в сторону при враще­нии. Чаще всего с коронкой применяется электросверлилка ИЭ-1014 мощностью 440 Вт напряжением 220 В и частотой вращения патрона 295 об/мин. Используют также электросверлилки серии ИЭ различной мощности напряжением 220 или 36 В и частотой 50 или 200 Гц.

Электромагнитобур СЦ-2 может работать в трех режимах (ударно-вращательном, вращательном и ударном). При работе в ударно-вращательном режиме электромагнитный боек наносит удары но хвостовику шпинделя, в котором закреплен рабочий инструмент, а электродвигатель приводит шпиндель во вращение. Электромагнитобуром можно сверлить отверстия (диаметром до 26 мм в бетоне, до 30 мм в кирпиче и дереве, до 18 мм в граните и металле), а также зачищать сварные швы и снимать заусенцы на электро­конструкциях.

Кроме инструментов вращательного движения, для получения отверстий в электромонтажной практике используются ударные и ударно-поворотные инструменты. К ним относятся перфораторы типа ПР, пневматические молотки серии Р или МР и электромолотки. При небольшом объеме пробивных работ, а также в случаях, когда невозможно применение механизированных инструментов, эти работы выполняются вручную с использованием зубил, шлямбуров, пробойников.

При монтаже скрытых проводок провода прокладываются в бороздах. Для выборки борозд в гипсолитовых перегородках и кирпичных стенах применяется механизм типа МВБ. Рабочий инструмент механизма — это фреза, имеющая 24 пластинки из твердого сплава, которая вращается с частотой 650 об/мин от электросверлилки напряжением 220 В. Механизм позволяет выбирать борозды глубиной 20 и шириной 8 мм со скоростью до 5 м/мин. Корпус его снабжен пылесборником.

Для монтажных работ широко применяются пиротехнические инструменты (строительно-монтажные пистолеты, пиротехнические оправки и пиротехнические колонки), работа которых основана на использовании энергии пороховых газов.