Паяння, зварювання, ізолювання та кріплення відводів
Підготовка до паяння та зварювання.
Встановлені на активній частині обмотки трансформатора з'єднують у ті чи інші схеми, підключають до перемикача та введення відводами.
До з'єднання обмотки опресовують, а їх кінці вигинають і готують до паяння: з кінця кожного окремого дроту видаляють ізоляцію на довжині 40-100 мм (залежно від перерізу обмотки), а загальну ізоляцію кінця зрізають на конус на довжині, що дорівнює десятикратній її товщині. ; очищені від ізоляції кінці проводів укладають так, як зазначено на кресленнях установки обмоток та збирання відводів.
Мідні відводи зрощують електроконтактним паянням, застосовуючи припій МФ2, що забезпечує хороший електричний контакт і високу механічну міцність спаю (для зрощування проводів при намотуванні обмоток застосовують припій ПСр15).
Підготовлені і складені внахлест дроти обмотки і відводів затискають вугільними електродами спеціальних кліщів і подають на них напругу 6-12 змінного струму. Струм, що проходить через вугілля і кінці, що зрощуються, нагріває їх до червоного світіння і при дотику до місця спаю паличкою припою він розплавляється і заповнює зазор між провідниками. При відключенні струму та зниженні температури припій тверднуть, надійно з'єднавши дроти.
До початку паяння відводи встановлюють на активну частину, підганяють за місцем кінці і кріплять планками до конструкції, що несе. Потім зачищають кінці та зрізають ізоляцію поблизу місць паяння. Нові відводи виготовляють із дротів ПБОТ, круглих прутків або шин прямокутного перерізу. Спочатку залежно від площі поперечного перерізу кусачками, спеціальними ножицями важеля або ножівкою відрізають заготовки, потім їх вигинають, надаючи форму, вказану на кресленні, і роблять слюсарну обробку кінців.
Жорсткі відводи (з шин чи прутків)вигинають і остаточно обрізають до кріплення у планках, а гнучкі вигинають за місцем встановлення, попередньо закріпивши планками. Кінці обмоток очищають від слідів лаку та ізоляції, зрізуючи її на конус.
Тонкі круглі дроти перед паянням щільно скручують плоскогубцями (рис. 16, а), суцільні круглі великого перерізу сплющують, обпилюють плоским напилком нерівності та гострі кути і кладуть один на одного (рис. 16,6). У місцях паяння кінці повинні перекривати один одного внахлест на 20-40 мм (залежно від площі поперечного перерізу). Кінці гнучкого дроту (ПБОТ), що складаються з тяганини, з ізоляцією, зрізаною на конус 3, бандажують на довжині 30—40 мм тонким мідним дротом (зазвичай одним з дротів самого дроту) і сплющують. Укладання бандажованих кінців 1 гнучкого дроту 2 для електропаяння показано на рис. 16, е. Товщина сплющеної частини повинна дорівнювати приблизно половині діаметра проводу без ізоляції.
Мал. 16. Підготовка кінців відводів і проводів для електропайки: а - тонких круглих проводів, б - масивних суцільних, в - гнучких, г - гнучкого з проводами обмоток, д - шинного з проводами обмоток
Якщо потрібно з'єднати гнучкий провід з кінцем обмотки, що складається з декількох проводів прямокутної форми 4 (рис. 16, г), на кінці гнучкої частини роблять бандаж 1, а проводи обмотки розкладають навколо нього, як показано на малюнку.
Більш трудомісткою є підготовка до паяння та паяння масивних шинних відводів. Таке з'єднання важко прогріти при пайці, тому шини розсікають на окремі елементи: на кінці шини 6 (рис. 16,5) прорізають щілини 5, а дроти 4 кінця обмотки розподіляють окремими її елементами. Їх укладають на шину ребром або плашмя. Щоб підготовлене з'єднання не розсунулося, його тимчасово скріплюють дротом,видаляється після паяння.
Підготувавши всі з'єднання відводів ВН та ПН до паяння, перевіряють правильність зібраної схеми. Для цього визначають групу з'єднання обмоток та коефіцієнт трансформації. Додатковий контроль необхідний тому, що у разі помилки, після паяння та ізолювання знадобилася б велика робота з усунення дефекту (розпаювання, розізолювання, повторне паяння та ізолювання). Особливо велика увага потрібна при з'єднанні та паянні регулювальних відводів. Правильне маркування відгалужень, стрижнів А2-А7 перемикача барабанного типу та схеми підключення до нього відводів обмотки ВН із прямою схемою регулювання показано на рис. 17. Після підготовки з'єднань відводів приступають до їх паяння.
Мал. 17. Маркування та схема підключення регулювальних відгалужень обмотки до стрижнів перемикача барабанного типу
Електроконтактна паяння.
З'єднання паяють по черзі так, щоб попередні паяні з'єднання не обмежували доступ до наступних.
При електроконтактному паянні застосовують електропайковий апарат, напилок, ніж, слюсарний молоток і припій, відлитий у вигляді паличок. У пристрій цього апарата (рис. 18) входять переносні електрокліщі з вугільними електродами 2, між якими поміщають кінці відводів, що спаюються, і затискають гвинтом 3. Обидві половини кліщів ізольовані один від одного і сполучені шарнірно, вони підключені гнучким проводом 1 до обмотків Н сухий 5, який включають в мережу змінного струму, зазвичай 220 В, рубильником 8 через запобіжники 9. Для включення і вимикання струму в процесі паяння служать педаль ножна 4 і магнітний пускач 6. З метою безпеки на педаль подається напруга не більше 36 В від понижуючого трансформатора 7; корпус апарату заземлюють.
Мал. 18.Схема пристрою апарату для електроконтактного паяння
Температуру нагрівання з'єднання при пайці регулюють короткочасним відключенням та включенням струму. Коли припій почне плавитися і зазор між кінцями провідників, що з'єднуються, заповниться по всьому периметру припоєм, струм вимикають.
Після затвердіння (потемніння) припою з'єднання звільняють із кліщів і ретельно оглядають. Воно має бути добре (без перепусток) пропаяне, не мати раковин і вигорянь.
Паяння з усіх боків обпилюють напилком, округляючи гострі кути, напливи та нерівності.
Електроконтактна паяння мідно-фосфористими припоями технологічно не складна, але вимагає практичної навички, суворого дотримання правил безпеки праці, особливо при паянні відводів, що були в роботі, просочених трансформаторним маслом. Щоб теплота від місця нагріву не передавалася обмоткам та ізольованій частині відводів, голі місця проводів по обидва боки спаю обертають мокрим азбестом.
Електрозварювання.
При намотуванні обмоток алюмінієві дроти зрощують електрозварюванням за допомогою електропаячного апарату. Вона відрізняється від електроконтактного паяння мідних дротів тим, що відбувається без застосування припою. Перед зварюванням торцеві поверхні проводів ретельно обпилюють, укладають встик між вугільними електродами і злегка затискають. Періодичним натисканням педалі включають струм і розігрівають з'єднання температури плавлення проводів. Як тільки алюміній починає плавитися, струм відключають і зближують дроти у напрямку стику. Потім місце спаю охолоджують змоченою у воді серветкою або струменем води та звільняють від кліщів. «Грат», що утворився навколо стику, видаляють кусачками і слюсарною пилкою.
Підготовляючи провідники до зварювання, необхідно ретельно знежирювати ріжучу частинуслюсарного інструменту та поверхню проводів у місцях стику; не слід торкатися руками цієї поверхні.
При електрозварюванні кінці, що розміщуються між вугіллям електрокліщів, не слід стискати великим зусиллям, важливо визначити момент початку плавлення алюмінію. В іншому випадку зварювання зруйнується. Через труднощі вловлювання моменту плавлення алюмінію зварювання цим способом проводів діаметром менше 3 мм і одножильних перерізом більше 80-90 мм2 не виробляють.
При електропаянні мідних проводів з алюмінієвими застосовують кадмієвий припій. Для цього напилком зачищають поверхні вугільних електродів так, щоб вони були паралельні і затискали проводи, що з'єднуються, рівномірно по всій поверхні нахлеста. Кінці проводів сплющують і ретельно обробляють напилком, наждачною шкіркою та знежирюють. Потім нагрівають електрокліщами до температури плавлення кадмієвого припою і лудять їм поверхню проводів до отримання тонкого шару. Далі пластинку кадмієвого припою поміщають між кінцями проводів, що з'єднуються, затискають їх вугільними електродами кліщів і, періодично включаючи струм, розігрівають з'єднання до температури розплавлення припою. Після заповнення припоєм, що розплавився, зазору між кінцями проводів струм відключають. Затверділа з'єднання оглядають, місце спаю обпилюють, округляючи гострі кути і нерівності. Зазор між проводами по всьому периметру повинен бути заповнений припоєм рівномірно, без перепусток та раковин. Перехід з алюмінію на мідь при складанні відводів викликаний тим, що паяння мідних відводів технологічно менш трудомістка, мідні відводи забезпечують велику механічну міцність, яка особливо важлива в місцях підключення до перемикача та вводів. Крім того, оксидна плівка поверхні алюмінію не створює надійного електричного контакту. З часомвін погіршується і може спричинити пошкодження трансформатора.
Інші види паяння та зварювання.
З'єднання пайкою олов'янистим припоєм у порівнянні з електроконтактним мідно-фосфористим припоєм має суттєві недоліки; низьку механічну міцність, малу теплостійкість та порівняно великий електричний опір. Її застосовують лише у виняткових випадках, коли неможливо використовувати інші способи паяння.
Паяння алюмінієвих проводів припоями утруднено через наявність на їх поверхні оксидної плівки, яка перешкоджає надійному з'єднанню металів. Тому для паяння алюмінію застосовують спеціальні припої, що містять компоненти, що руйнують оксидну плівку. Однак паяння цими припоями технологічно складна, не забезпечує механічної міцності з'єднань і тому широкого застосування не отримала.
Для зрощування алюмінієвих проводів та алюмінієвих з мідними на заводах поряд з іншими способами застосовується холодне зварювання. Сутність її полягає в тому, що при стисканні металів під великим зусиллям між ними виникають міжатомні сили зчеплення, які утворюють суцільнометалеву сполуку, що за механічною міцністю перевершує основний метал. У ремонтній практиці холодне зварювання застосовується рідко.
Аргонно-дугове зварювання є найбільш досконалим і широко застосовується при з'єднанні алюмінієвих відводів із масивних шин та проводів. Цей спосіб полягає в тому, що в зону горіння електричної дуги (плавлення металу) подається інертний газ - аргон, що оберігає метал від окиснення киснем повітря. Зварювання можна виконувати двома способами: електродами, що не плавляться і плавляться; з цією метою застосовуються спеціальні зварювальні апарати.
Після паяння місця з'єднань ізолюють. Для цього застосовують стрічкиз лакоткані, кріпленого або кабельного паперу та тафтяну шириною 20-40 мм. Кріпований папір ріжуть на стрічки впоперек кріплення на паперорізальному верстаті або спеціальному пристосуванні, лакоткань - під кутом 45 ° до волокон основи. Перед ізолюванням обгорілу ізоляцію зрізають ножем на конус у бік спаю так, щоб довжина конусної частини дорівнювала десятикратній товщині ізоляції дроту на бік.
Ізолювання виконують вручну, намотуючи стрічки шарами напівперекриття до товщини основної ізоляції відведення (рис. 19). У процесі ізолювання стрічку натягують, стискають рукою і стежать, щоб шари лягали щільно, без зморшок. Для механічного захисту поверх основної ізоляції накладають один шар тафтяної стрічки напівперекриття.
Мал. 19. Ізолювання паяних місць: 1 — кінець відведення, 2 — ізоляція кінця, зрізана на конус, 3 — ізоляція стрічками лакоткані напівперекришку, 4 — зовнішня ізоляція тафтяною стрічкою напівперекришку, 5 — місце спаю; а - товщина ізоляції відведення на один бік
Після закінчення ізолювання паяних місць відводи додатково ізолюють кабельним папером або рольним електрокартоном у місцях проходу через планки, накладаючи шари концентрично до необхідної товщини. Ширину смуг додаткової ізоляції нарізають з таким розрахунком, щоб вони виступали за планки на 25 мм при напрузі до 35 кВ та на 75 мм при 110 кВ. Місця пайок та відведення ПН трансформаторів І та ІІ габаритів зазвичай не ізолюють.
Мал. 20. Ізолювання місць стику паперово-бакелітових трубок: з - прямої ділянки, б - під кутом; 1 - провід, 2 - паперово-бакелітова трубка, 3 - ізоляція місця стику; К - довжина конусної частини трубки
Жорсткі відводи напругою 10-35 кВ, виконані з круглого дроту або прутків, ізолюють паперово-бакелітовими трубками з товщиною стінок3-6 мм. У місцях стику трубки зрізають на конус, щільно зсувають і ізолюють лакотиканням, кабельним або кріпленим папером до товщини та довжини, вказаних на кресленні (рис. 20, а). Довжину конуса роблять рівної десятикратної товщині ізоляції, ізольованої частини — не менше 120 мм (по 60 мм у бік від місця стику). При з'єднанні під кутом трубки зрушують якомога ближче до місця вигину і накладають ізоляцію, як показано на рис. 20,6. Місця пайок не повинні попадати між планками кріплень. Стики трубок суміжних проводів повинні бути зміщені один щодо іншого не менше ніж на 30 мм. Після паяння та ізолювання відводи кріплять планками, підтягують усі болтові кріплення на активній частині та пред'являють її в лабораторію для електричних випробувань.