Маслоподпитывающие системы и вспомогательное оборудование линий
МАСЛОПОДПИТЫВАЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЛИНИЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Давление масла в линиях низкого давления поддерживается с помощью стандартных баков давления типов БД-6-0,25, БД-7-0,25, БД-23 (линия на номинальное давление до 0,294 МПа) и баков питания типа БП-40 (линии на номинальное давление до 0,1 МПа).
Конструкция бака давления БД-6-0,25 приведена на рис. 10.1. Внутри бака находится сильфонная батарея, состоящая из сильфонных элементов. Сильфонный элемент представляет собой герметичную дискообразную коробку, изменяющую свой объем под действием давления, и состоит из обечайки высотой 19 мм, к торцам которой приварены гофрированные диафрагмы толщиной 0,28 мм. К обечайке приварена медная трубка, при помощи которой элемент вакуумируется и заполняется азотом при давлении 0,0245 МПа (0,25 кгс/см2), после чего трубка сплющивается и запаивается. Сильфонные элементы изготавливаются из медно-никелевого сплава (монель-металла) марки НМЖМЦ-28-2,5-1,5, в котором содержится до 70 % никеля и кобальта.
Рис. 10.1. Бак низкого давления типа БД-6-0,25 (БД-7-0,25):
1 — сильфонный вентиль; 2 — крышка; 3— сильфонная батарея; 4 — корпус; 5— штуцер; 6 — заглушка; 7 — днище бака
Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью, прочностью и пластичностью. Сильфонная батарея представляет собой набор несообщающихся сильфонных элементов (51 элемент в баке БД-6-0,25, 30 элементов в баке БД-7-0,25), отделяемых друг от друга дюралюминиевыми прокладками в виде дисков с прорезями и закрепленных в жестком каркасе. Прокладки предохраняют диафрагмы элементов от деформаций при вакуумировании бака и облегчают прохождение масла между элементами. Сильфонная батарея устанавливается в корпус бака давления, изготовляемый из стали. Днище и крышка бака плоские и к корпусу бака привариваются электросваркой. К крышке бака и корпусу приварены штуцера, в один из которых ввертывается сильфонный вентиль (рис. 10.2) условным диаметром dy=10 мм из латуни, а в другой — заглушка. При горизонтальной установке бака давления (рис. 10.3) сильфонный вентиль ввертывается в штуцер на крышке, при вертикальной (рис. 10.4) — в штуцер на корпусе. Все резьбовые соединения на баках уплотняются металлоасбестовыми (или алюминиевыми) прокладками. Для предохранения от коррозии внутренние поверхности баков и детали сильфонных батарей, изготовленные из стали, покрываются глифталевой грунтовкой № 138 или грунтом ГФ-020. На заводе-изготовителе баки давления вакуумируются и заполняются маслом, характеристики которого проверяются через 3 сут после заполнения (см. приложение 1).
При повышении давления в кабеле, к которому подключен бак, масло поступает в бак давления и сильфонные элементы при этом сжимаются, а давление азота в элементах, а следовательно, и давление масла в баке возрастают. При уменьшении давления масла в кабеле сильфонные элементы расширяются и масло из бака поступает в кабель, а давление масла в баке при этом уменьшается.
Максимальное и минимальное длительно допустимое давление масла в баке равно 0,294 и 0,0245 МПа (3 и 0,25 кгс/см2) соответственно. При прокладке кабеля по горизонтальной трассе давление масла в баке при различных режимах работы линии может колебаться в пределах 0,294—0,0245 МПа (3—0,25 кгс/см2). При наклонной трассе давление масла в баке зависит от режима работы линии и гидростатического давления столба масла.
Рис. 10.2. Сильфонный вентиль dy=10 мм:
1 — гайка; 2 — сильфон; 3 — корпус; 4— резьбовая втулка; 5 — стакан; 6 — маховичок; 7—прокладка; 8 — ниппель; 9— упорный винт; 10 — винт; — стопорный винт; 12 — клапан; 13 — ниппель в сборе
Рис. 10.3. Горизонтальная установка баков давления:
1 — бак типа БД-6-0,25; 2 — вентиль сильфонный; 3 — свинцовые маслопроводы; 4 — металлическая конструкция; 5— коллектор; 6— стопорная муфта
Рис. 10.4. Вертикальная установка баков давления:
1— бак типа БД-6-0,25; 2 — вентиль сильфонный; 3 — маслопроводы
Например, при разности уровней прокладки кабеля 15 м и минимально допустимом давлении на верхнем участке 0,0245 МПа (0,25 кгс/см2) минимальное допустимое давление на нижнем участке равно 0,0245 + 0,132=0,156 МПа (0,25+1,35=1,6 кгс/см2), где 0,132 — давление за счет гидростатического столба масла, МПа. При этом рабочий диапазон давления в баке, установленном на верхнем участке, будет находиться в пределах 0,0245—0,162 МПа (0,25—1,65 кгс/см2), а для нижнего 0,156—0,294 МПа (1,6—3 кгс/см2). При работе бака объем элементов в зависимости от давления масла изменяется. Меньшему объему элементов соответствует наибольшее давление масла в баке (верхний предел давления), а большему объему элементов — меньшее давление (нижний предел давления). На рис. 10.5 приведены объемные характеристики баков давления БД-6-0,25 и БД-7-0,25, представляющие зависимость количества масла в баке от давления. Отдача масла баком при изменении избыточного давления от 0,294 до 0,245 МПа (от 3 до 0,25 кгс/см2) составляет 55 и 34 л в зависимости от типа бака.
При монтаже стационарной системы маслоподпитки для каждой фазы устанавливается по нескольку баков давления. При этом каждые два-три бака соединяются между собой и подключаются к коллектору (рис. 10.6). На коллекторе устанавливается электроконтактный манометр, и коллектор соединяется с концевой или стопорной муфтой. В ряде случаев при подпитке фазы кабельной линии со стороны стопорной муфты электроконтактные манометры устанавливаются на конструкции, помещаемой в вентиляционной шахте (рис. 10.7), что облегчает контроль давления при обходах и осмотрах кабельных линий.
Баки давления для подпитки фаз кабельных линий устанавливаются в колодцах для стопорных муфт (рис. 10.8) в специальных помещениях или открыто. Соединение баков между собой, подключение к коллекторам и муфтам производятся с помощью свинцовых трубок марок ТСБ, ТСБГ, ТСБШв диаметром 26/18 мм. Присоединение к концевым муфтам должно осуществляться через изолирующие вставки (рис. 10.9), например текстолит, фторопласт, во избежание повреждения маслопроводов токами, наводимыми в оболочке кабелей. Минимальная температура при открыто установленных баках должна быть не ниже — 40 °С (для масла МН-4). С целью более полного использования рабочего объема баков их можно устанавливать в помещениях, где поддерживается температура 0 °С.
Рис. 10.5. Объемные характеристики баков давления: а — типа БД-6-0,25; б — типа БД-7-0,25
Рис. 10.6. Коллектор маслоподпитывающей системы:
1 — соединительный ниппель; 2 — накидная гайка; 3 — штуцер; 4 — установочная гайка для манометра; 5 — прокладка; 6 — корпус; 7 — заглушка
Баки питания (рис. 10.10) представляют собой батарею сильфонных элементов, соединенных между собой путем припайки к общей магистрали. Батарея устанавливается внутри бака.
Магистраль оконцована вентилем, через который батарея вакуумируется и заполняется маслом при давлении 0,0098 МПа (0,1 кгс/см2). Для контроля давления масла внутри сильфонных элементов («активное» масло) в бак заливается кабельное масло («неактивное»), уровень которого проверяется по масломерному стеклу, установленному в крышке бака. Баки устанавливаются только горизонтально, обязательно выше верхней точки линии на 1500—2000 мм. При отдаче (приеме) масла давление изменяется в пределах от 0 до 0,0098 МПа. Для предохранения «неактивного» масла от увлажнения верхняя часть бака питания соединена с атмосферным воздухом через силикагелевый фильтр. На рис. 10.11 приведена объемная характеристика бака питания. Баки питания в настоящее время не применяются из-за сложности изготовления и необходимости установки их в наземных помещениях (рис. 10.12), что вызывает большие затруднения при сооружении линий в условиях городской застройки.
Преимуществом маслоподпитывающих систем, использующих баки питания, является малое давление, что ведет к меньшим потерям масла при возникновении течи масла из линии. Однако из-за необходимости увеличивать количество секций на линии и из-за сложности с размещением наземных пунктов питания баки питания в настоящее время не используются при сооружении линий низкого давления.
Рис. 10.7. Общий вид компоновки оборудования в вентиляционной шахте:
1 — электроконтактные манометры; 2 — шкаф аппаратуры телесигнализации; 3 —телефон; 4 — электрощиток
Рис. 10.8. Общий вид установки баков в отдельном помещении:
1 — бак типа БД-6-0,25; 2 — вентиль сильфонный; 3 — свинцовые маслопроводы; 4 — металлическая конструкция; 5— коллектор
Рис. 10.9. Изолирующая вставка в маслопровод:
1 — ниппель; 2 — переходник; 3 — изолирующая вставка; 4 — накидная гайка; 5 — прокладка
Рис. 10.10. Бак питания типа БП-40: 1 — кожух бака; 2 — коллектор; 3 — сильфонный элемент; 4 — маслоуказательное стекло; 5— вентиль
Рис. 10.11. Объемная характеристика бака питания типа БП-40
Рис. 10.12. Общий вид установки баков питания (а) и электроконтактный манометр (б): 1 — бак типа БП-40; 2— масломерное стекло; 3 — сильфонный вентиль; 4 — маслопровод; 5 — электроконтактный манометр; 6 — коллектор
