Соединения проводов в петлях выполняется сваркой при помощи термитных патронов. Сварка при помощи термитных патронов получила большое распространение благодаря относительной простоте выполнения, обеспечивая в то же время достаточную надежность соединения. Соединение проводов при помощи термитных патронов не требует сложного оборудования и приспособлений. Сварка проводов при помощи термитных патронов или, как ее называют, термитная сварка проводов производится в специальных сварочных приспособлениях различных конструкций. Наиболее распространены приспособления для термитной сварки проводов (тип ПСП) конструкции Центральной высоковольтной лаборатории (ЦВЛ) Мосэнерго.
Приспособления ЦВЛ Мосэнерго изготовляются двух типоразмеров: тип ПСП-2 предназначается для сварки проводов сечением до 185 мм2 и тип ПСП-3 предназначается для сварки проводов больших сечений до 700 мм2. По конструкции оба типа одинаковы и отличаются размерами и весом: первые весят около 2,2 кг, А вторые — около 5 кг.
Сварочные приспособления ЦВЛ Мосэнерго показаны на рис. 26. На нем виден принцип работы приспособлений: при разведении рукояток две рабочие пружины сжимаются, а третья растягивается, в результате закрепленные в зажимах концы проводов вместе с термитным патроном после освобождения стопорного рычага оказываются под воздействием усилий пружин, благодаря чему по мере сгорания термитной массы и расплавления металла внутри кокиля термитного патрона происходят подача и сварка концов проводов.
Термитные патроны представляют собой (рис. 27) термитную массу, напрессованную на стальной кокиль с вкладышем. Патроны для сварки сталеалюминиевых и алюминиевых проводов имеют стальной разъемный кокиль с алюминиевым вкладышем, а патроны для сварки медных проводов имеют кокиль из медной трубки с вкладышем из фосфористой меди.
Рис. 26. Приспособление ПСП-3 для сварки проводов. 1 — рама; 2 — зажим для провода 3 —винт; 4 — рукоятка; 5 —ось, 6 — пружины; 7 — направляющая, 10 — втулки; 9—крючок; 11 — кожух защитный.
Перед термитной сваркой концы проводов тщательно обезжириваются после зачистки от грязи и торцевания. Торцевание проводов сечением до 150 мм2 производится монтажными ножницами для резки проводов, а проводов сечением более 150 мм2— при помощи ножовки или специальных приспособлений, обеспечивающих ровный срез концов проводов. После обезжиривания в бензине марки Б-70 или другом растворителе концам проводов дают просохнуть, а уже затем они вставляются в термитный патрон до упора во вкладыш. Термитный патрон перед использованием проверяется. В термитных патронах, предназначенных для сварки алюминиевых и сталеалюминиевых проводов сечением 120 мм2 и более, просверливают вертикальное отверстие диаметром 6— 16 мм по центру термитной массы на всю глубину, включая металлический кокиль, до алюминиевого вкладыша. Сверление патронов производят осторожно, чтобы не произошло растрескивания термитной массы. На концах кокиль зачищают от заусенцев, а на алюминиевом вкладыше сдирают окисную пленку при помощи стального ерша или специального приспособления. Термитные патроны с продольной трещиной термитной массы применять не рекомендуется, так как в процессе сгорания масса может расколоться, что потребует повторной подготовки проводов и сварки.
Рис. 27. Термитный патрон. а — конструкция патрона; б — положение термитного патрона на проводе перед сваркой.
1 — кокиль; 2 — вкладыш; 3 — термитная масса: 4 — наклейка; 5 — провод;
6 — бандаж ограничительный; 7 — уплотнение асбестовое.
После выполнения всех подготовительных работ концы проводов вместе с термитным патроном закрепляются в зажимах сварочных приспособлений, предварительно проверенных на плавность хода. При закреплении проводов термитный патрон должен находиться на середине, т. е. на одинаковом расстоянии от зажимов. Исходя из величин подачи, устанавливаются ограничители подачи. Ограничители подачи устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить во всех случаях двустороннюю подачу, без которой качественной сварки может не получиться. Установка ограничителен контролируется по нониусу, имеющемуся на его задней стороне. Ограничители должны находиться на одинаковом расстоянии от концов кокиля, причем это расстояние определяется половиной длины вкладыша плюс 2—3 мм на толщину уплотнительного асбестового бандажа: если обозначить расстояние ограничителя до конца кокиля через X, а высоту вкладыша — Н, то для проводов сталеалюминевых и алюминиевых сечением до 185 мм2 X = Я/2+5 мм, а для проводов сталеалюминевых сечением от 240 мм2 до 700 мм2 и всех медных проводов расстояние Х = Н/2+2 мм. Величина X в первом случае учитывает возможное перемещение концов проводов в зоне сварки друг в друга за счет расплавления концов проволок при сварке алюминиевых проводов и расхождения стальных проволок вследствие теплового действия при сварке сталеалюминевых проводов небольших сечений, что создает условия для дополнительной подачи концов проводов в процессе сварки.
Итак, сварочные приспособления разведены, провода с термитным патроном соответствующего типоразмера закреплены, ограничители установлены согласно данным табл. 28; после этого спускается запорный крючок и накладываются асбестовые шнуровые уплотнительные бандажи, необходимые для предотвращения вытекания расплавленного металла из зоны сварки. Специальной термитной спичкой поджигается со стороны неплотной массы патрон, при этом поджиг осуществляется непосредственным контактом воспламенившейся спички с термитным составом. После сгорания термитной массы происходит расплавление металла вкладыша и подача. Подана, как правило, всегда начинается с одной из сторон и продолжается с этой стороны до упора кокиля в ограничитель, после чего начинается и происходит подача с другой стороны. Таким образом обеспечивается и осуществляется двусторонняя подача, в результате которой в зоне сварки металл перемешивается. После сгорания термитного патрона в вертикальное отверстие раскаленного шлака вводится алюминиевая присадка. В качестве присадки применяются пруток или отдельные проволоки провода из электротехнического алюминия, предварительно очищенные от грязи и обезжиренные. Присадка под воздействием температуры остывающего шлака плавится, и жидкий алюминий поступает в зону сварки. Кроме того, присадкой производят перемешивание жидкого металла в зоне сварки, что способствует выходу наружу образующегося шлама. Перемешивание металла в зоне сварки производят в течение всего времени, при котором алюминий находится в жидкой фазе, т. е. практически до полного потемнения шлака патрона. Благодаря применению присадки усадочная раковина в зоне сварки практически не образуется. Процесс термитной сварки проводов заканчивается после полного остывания шлака, когда образовавшийся жидкий металл полностью затвердевает в монолит. Шлак сбивают с кокиля, а сам кокиль снимается с места сварки три помощи отвертки и кусачек. Образовавшийся в результате добавления металла венчик осторожно срубается зубилом, спиливается ножовкой или срезается кусачками. После снятия сварочных приспособлений сварное соединение запиливается от наплывов, заусенцев и зачищается от следов копоти.
При термитной сварке медных проводов кокиль не снимается, так как он оплавляется в монолит вместе с концами свариваемых проводов, образуя сварное соединение медных проводов встык.
Сварка проводов в пролете.
Сварные соединения в пролетах линии электропередачи на проводах сечением до 185 мм2 включительно могут выполняться в виде петли. Иногда сварку выполняют с установкой шунтирующего конца провода или со вставкой конца провода в соединитель (рис. 28).
Рис. 28. Сварные соединения в пролете.
а — в виде петли; б — с шунтом; в со вставкой.
Во всех вариантах монтаж соединения в пролете ЛЭП предусматривает сочетание сварного соединения, обеспечивающего электрический контакт, с овальным
соединителем, смонтированным на проводе опрессованием или скруткой и воспринимающим механические нагрузки, т. е. обеспечивающим механическую прочность .соединения. При монтаже сварного соединения в пролете в виде петли концы проводов, подлежащие сварке, пропускаются через овальный соединитель и обжимаются клещами МИ-19, как это было описано выше. После монтажа соединителя концы проводов, выходящие на длине, равной 3/4 длины овального соединителя, сгибаются в петле и свариваются при помощи соответствующего термитного патрона.
При выполнении сварных соединений в виде петли опрессование соединителя производится на земле, а сварка проводов встык — на высоте с автовышки или непосредственно с траверсы опоры. Такая технология является вынужденной, так как полностью смонтированное соединение в виде петли трудно протянуть через монтажные ролики при раскатке проводов. Монтаж сварных соединений при помощи термитных патронов производится согласно «Инструкции по термитной сварке проводов воздушных линий электропередачи».
