В первом случае (рис. I.14 а, в) к одному концу каждой из соединяемых секций следует заблаговременно приварить алюминиевые вставки и планки, а в монтажной зоне выполнить один шов в нижнем положении, два - в вертикальном и угловой шов - в нижнем положении.
Во втором случае (рис. I.14 б, г, д) коробчатый токопровод и шины профиля "двойное Т" в месте стыка должны иметь вырез, через который выполняют швы в нижнем и вертикальном положениях. После этого вырез необходимо закрыть изготовленной заранее вставкой с приваренными к ее нижним полкам планками. Вставку приваривают двумя стыковыми и двумя угловыми швами.
Рис. I.14. Сварка неповоротных стыков коробов и профиля "двойное Т":
1 - короб; 2 - профиль "двойное Т"; 3, 4 - вкладыш; 5 - планка; 6 - вставка; 7 - сварной шов
При использовании полуавтоматической импульсно-дуговой сварки отпадает необходимость в дополнительных планках, так как может быть выполнен потолочный шов;
ж) ответвления от коробчатых шин и шин "двойное Т" выполняют как шинами такого же профиля (рис. I.15), так и прямоугольными (рис. I.16).
Для приварки ответвлений к коробчатым шинам следует ответвительную шину прямоугольного профиля пропустить в зазоры между полками короба и приварить сверху по торцевой кромке. Для формирования швов используют подкладки с прорезью для пропускания шины. Если зазор между полками больше, чем толщина шины ответвления, в остающийся промежуток необходимо вложить отрезок алюминиевой шины. Ответвления от профиля "двойное Т" прямоугольными шинами также целесообразно выполнять сваркой по верхней кромке шины с наружной стороны профиля;
Рис. I.15. Сварка коробчатых шин:
1 - планки, привариваемые при заготовке секций
Рис. I.16. Приварка прямоугольных шин к коробам:
а - одна плоская шина; б - три плоские шины; 1 - ответвительная шина; 2 - формующие лопатки; 3 - шарнирная рамка; 4 - графитовый вкладыш
з) для температурной компенсации к смонтированным шинам приваривают два компенсатора (сначала нижний, а затем верхний). Суммарное сечение компенсаторов должно быть равно сечению профиля (рис. I.17). Так как толщина компенсатора больше толщины полок коробов, к последним с наружной стороны до монтажа должны быть приварены планки такой толщины, чтобы общая толщина планки и полки короба равнялась толщине компенсатора;
и) при сооружении трехфазных симметричных токопроводов кроме вышеописанных работ требуется сваривать угловые секции, приваривать переходные детали и сваривать стыки секций.
Рис. I.17. Приварка компенсаторов к коробам:
1 - секции коробов; 2 - компенсаторы; 3 - планки; 4 - сварной шов
Переходные детали применяют при сварке угольным электродом, они служат для облегчения сварочных работ в монтажной зоне. Их применение обусловлено невозможностью выполнения сварки угольным электродом в вертикальном и потолочном положениях.
При полуавтоматической импульсно-дуговой сварке переходные детали не нужны;
к) наиболее целесообразной длиной заготовляемых в МЭЗ секций токопровода является длина, равная расстоянию между компенсаторами (25 - 45 м). Если по условиям транспортировки невозможна заготовка секций такой длины, стыковка и сварка между собой коротких секций в зоне монтажа может производиться с помощью специальных кантователей на земле, после чего секция поднимается и устанавливается на проектной отметке.
Сварка токопроводов из профиля "труба круглая"
I.1.34. При сварке токопроводов из профиля "труба круглая" необходимо руководствоваться следующими указаниями:
а) сваривают секции в МЭЗ, где может быть обеспечена кантовка узлов для выполнения швов в нижнем положении. Характерные узлы соединений шин из профиля "труба круглая" приведены на рис. I.18.
Прямолинейные секции токопроводов собирают и сваривают на стендах. Простейшим стендом могут служить две параллельно уложенные трубы. Центровка трубчатых шин достигается самой укладкой их на стенд. Кантовка свариваемых секций на таком стенде затруднена ввиду возникающего при этом значительного трения. С этой точки зрения лучшими являются роликовые стенды.
При малых объемах работ кантовать свариваемые секции можно вручную, а при больших необходимо применять механические кантователи.
Собирают секции в монтажной зоне с помощью центраторов (приложение 11) с эксцентриковыми или винтовыми зажимами, обеспечивающих совпадение осей свариваемых труб;
б) сваривать соединения труб необходимо так, как указано в пп. I.1.1 - I.1.18 настоящей Инструкции. Для формовки шва с внутренней стороны применяют подкладные кольца, изготовленные из листового алюминия толщиной 3 - 5 мм;
Рис. I.18. Сварные соединения шин из профиля "труба круглая":
а - соединение встык; б - соединение под углом; в, г - ответвления трубчатым профилем; д - ответвление плоской шиной; е - наконечник, выполненный сплющиванием конца трубы; ж - наконечник с приваренной медно-алюминиевой пластиной; з - поворот плоской шиной; и - ответвление от трубы плоской шиной при расположении ее на ребро; к - компенсатор, приваренный непосредственно к трубе; л - компенсатор, приваренный к фланцам; 1 - прямоугольная шина; 2 - пластина медно-алюминиевая; 3 - компенсатор; 4 - фланец
в) компенсаторы для трубчатых токопроводов изготавливают из многопроволочных алюминиевых голых проводов. Для этого в зависимости от диаметра трубы нужно нарезать куски проводов длиной 300 - 450 мм. Концы проводов длиной 25 - 30 мм следует распушить и очистить, как указано в приложении 1 к настоящей Инструкции.
Обработанные провода собирают в приспособление (рис. I.19), состоящее из внутренней графитовой оправки и наружного зажимного кольца, в котором производят оплавление проводов в кольцевой монолит.
К монолитной части компенсатора с обеих сторон приваривают отрезки труб (наконечники).
После сварки компенсатор следует изогнуть, придав ему требуемую форму. Если компенсатор предназначен для использования в водоохлаждаемых токопроводах, то перед изгибанием на него необходимо надеть резиновый рукав и стянуть зажимными хомутами. В этом случае длина жесткой трубчатой части компенсатора (наконечника) должна быть такой, чтобы обеспечить возможность его приварки без повреждения (поджога) резинового рукава. На не охлаждаемых водой токопроводах устанавливают компенсаторы из алюминиевых лент. При этом концы труб, к которым приваривается плоский компенсатор, необходимо сплющить. Сварку вести на режимах, соответствующих режимам сварки прямоугольных шин;
г) сварка угловых секций и приварка ответвлений должны выполняться без применения каких-либо переходных деталей, так как рекомендуемые способы сварки позволяют выполнять швы в любом пространственном положении.
Рис. I.19. Приспособление для сплавления алюминиевых проводов в монолит:
1 - внутренняя графитовая оправка; 2 - наружное зажимное кольцо; 3 - шарнир; 4 - алюминиевые провода; 5 - барашек
Для приварки ответвления из трубчатого профиля его торец необходимо обработать, так, чтобы он сопрягался с поверхностью основной трубы, или в основной трубе высверлить отверстие, равное внешнему диаметру ответвительной трубы. Собранный узел сваривают по периметру сопряжения труб. Режимы сварки должны соответствовать режимам сварки труб с меньшей толщиной стенки.
При приварке ответвления следует применять специальные приспособления, фиксирующие положение труб при сварке.
Ответвления от трубчатого токопровода шинами прямоугольного профиля, выполняемые в монтажной зоне, приваривают после установки труб на изоляторы и окончательного закрепления их в шинодержателях. При сварке шины прижимают к трубе струбцинами.
Особенности сварки компенсаторов и приварки проводов к шинам
I.1.35. При изготовлении ленточных компенсаторов и приварке пакетов гибких лент к шинам необходимо руководствоваться следующими указаниями:
а) компенсаторы следует изготовлять оплавлением концов пакетов лент в монолит при помощи аргонодуговой сварки плавящимся или неплавящимся, а также угольным электродами. Компенсаторы для сырых помещений и наружных установок сваривают только аргонодуговой сваркой.
Сборка компенсатора в приспособлении для замоноличивания показана на рис. I.20.
Режимы и технология сварки компенсаторов толщиной 8, 10 и 12 мм при замоноличивании и приварке к шинам аналогичны режимам сварки шин соответствующей толщины (см. табл. I.5, I.6 и I.9);
б) при сварке лент в монолит угольным электродом сначала следует предварительно подогреть торец пакета растянутой дугой при движении ее "на себя" со скоростью, при которой не наступало бы еще интенсивного плавления металла, но появились бы отдельные его капли. При последующем движении короткой дуги в направлении "от себя" торцы лент расплавляются на необходимую глубину и в сварочную ванну сплавляется присадочный материал.
Рис. I.20. Сборка компенсатора в приспособлении для замоноличивания:
l - выступающая часть ленты для оплавления; 1 - пакет лент; 2 - зажимный винт; 3 - графитовый вкладыш; 4 - электрод; 5 - присадка; 6 - приспособление для сварки; 7 - сварной монолит
Для качественного сплавления лент необходимо перемешивать плавку присадочным прутком. В процессе сварки форму следует доверху заполнить алюминием.
Заблаговременно до сборки компенсатора алюминиевые ленты должны быть протравлены в 5 %-ном растворе каустической соды при температуре 60 - 70 °С в течение 2 - 3 мин, тщательно промыты водой и просушены;
в) сваривать анодные стояки ошиновки электролизеров угольным электродом необходимо на специальных столах (приложение 12). Режимы сварки аналогичны приведенным в табл. I.9. Для защиты верхней ленты от прожога при сварке на пакет лент на расстоянии 15 - 20 мм от свариваемой кромки следует накладывать теплоотводящую медную пластину, по ширине равную ширине пакета лент;
г) после сварки угольным электродом место сварки необходимо тщательно зачистить от шлака и остатков флюса.
I.1.36. При приварке алюминиевых проводов к шинам и оконцевании шин медно-алюминиевыми пластинами необходимо руководствоваться следующими указаниями:
а) приваривать провода к шинам можно как угольным электродом, так и аргонодуговой сваркой. Сварные соединения проводов с шинами показаны на рис. I.21;
б) сваривать провода с алюминиевыми шинами необходимо в следующем порядке:
с проводов удалить изоляцию на длине 60 мм;
при необходимости концы проводов обезжирить ацетоном или бензином;
шину и жилы проводов зачистить стальной проволочной щеткой;
с помощью приспособлений (рис. I.22, I.23) собрать свариваемый узел;
произвести сварку: при сечении жил проводов от 16 до 95 мм2 током 80 - 100 А; при сечении проводов от 120 до 240 мм2 - 120 - 150 А; технология сварки та же, что при сварке шин;
после сварки угольным электродом место сварки тщательно зачистить стальной щеткой от шлака и остатков флюса;
в) при оконцевании алюминиевых шин переходными пластинами МА следует сваривать алюминиевую часть пластины с шиной.
Режимы сварки пластин МА с шинами толщиной до 12 мм аналогичны приведенным в табл. I.3, I.5, I.6, I.9. Охлаждения шва, выполненного контактной сваркой, при этом не требуется;
Рис. I.21. Сварные соединения проводов с шинами:
а - встык при горизонтальном расположении шины; б - электрозаклепкой; в - внахлестку при вертикальном расположении шины; г - угловое; 1 - шина; 2 - провод; 3 - сварной шов; 4 - электрозаклепка
Рис. I.22. Приспособление для сварки проводов с шиной, расположенной на плоскости:
1 - медный вкладыш; 2 - шарнирная рамка; 3 - скоба; 4 - ручка зажима; 5 - ручка для переноски
Рис. I.23. Приспособление для сварки проводов с шиной, установленной на ребро:
1 - шина; 2 - приспособление; 3 - графитовый вкладыш; 4 - сварной шов; 5 - присадка; 6 - электрод; 7 - провода
г) при сварке пакетов переходных медно-алюминиевых пластин с шинами большой толщины (рис. I.24) вследствие большого сварочного тока имеется опасность перегрева шва контрактной сварки (свыше 300 °С), что приводит к резкому росту хрупких интерметаллидов в шве медь - алюминий и разрушению пластин. Поэтому контактный шов охлаждают водой. Пакет пластин МА с шинами толщиной 29, 35, 50 мм и более собирают с водяными охладителями. Режимы сварки пакетов соответствуют режимам сварки шин (табл. I.9, табл. I.14).
I.2. Сварка шин и электромонтажных изделий из меди
Ручная дуговая сварка угольным электродом
I.2.1. Этот вид сварки следует применять для соединения шин и электромонтажных изделий из меди при нижнем положении шва.
I.2.2. Для ручной дуговой сварки угольным электродом следует применять оборудование, указанное в табл. I.7 настоящей Инструкции.
I.2.3. Для сварки необходимы материалы, указанные в табл. I.12.
I.2.4. При сварке шин и электромонтажных изделий из меди надо использовать такие же приспособления и инструменты, как при сварке из алюминия и его сплавов.
I.2.5. Подготовка шин к сварке кроме рихтовки и резки по размеру должна включать: обработку свариваемых кромок в зависимости от толщины материала в соответствии с табл. I.13; зачистку свариваемых кромок на участке не менее 30 мм от их торцов.
I.2.6. Перед сваркой следует подготовить сварочную проволоку, очистив ее от жира, грязи и разрезав на отрезки нужной длины для присадки. При необходимости несколько присадочных прутков могут быть скручены вместе.
I.2.7. Установить шины в приспособлении и насыпать на свариваемые кромки полосу флюса шириной 10 - 20 мм.
Рис. I.24. Сварка пакета медно-алюминиевых пластин с шинами большой толщины:
1 - пакет медно-алюминиевых пластин; 2 - трубчатый охладитель; 3 - угольный брусок; 4 - стальная скоба; 5 - шина; 6 - ванна для сбора воды; 7 - подкладка
I.2.8. Начиная сварку, следует подогреть свариваемые кромки путем медленного перемещения дуги вдоль них. Предварительный подогрев кромок заканчивают по появлении отдельных капель расплавленной меди в зоне дуги. После подогрева кромок дугу сосредоточивают в начале шва до появления сварочной ванны. Присадочный пруток вводят в задний край сварочной ванны (он должен плавиться от ее тепла). Сплавлять присадку каплями, внося ее в дугу, нельзя, так как это ведет к интенсивному окислению металла и образованию трещин в шве.
