Электрические внутрицеховые сети являются центральным звеном системы электроснабжения предприятия, обеспечивающим питание всех технологических установок, вспомогательных механизмов, систем освещения и автоматизации. Их исправность напрямую определяет устойчивость производственного цикла, надежность технологических процессов и безопасность персонала.
Грамотно организованное техническое обслуживание (ТО) и ремонт (Р) сетей — основа безаварийной работы. Система обслуживания представляет собой непрерывный цикл профилактических, диагностических, ревизионных и ремонтных мероприятий, направленных на поддержание работоспособности оборудования в течение всего срока службы.
1. Назначение и структура внутрицеховых электрических сетей
Внутрицеховые сети выполняют функции распределения электроэнергии между основными потребителями цеха. Они включают следующие элементы:
- питающие и распределительные кабельные линии;
- шинопроводы низкого напряжения;
- распределительные пункты (РП, ЩЦ, ЩО);
- пускорегулирующие аппараты (пускатели, контакторы, частотные преобразователи);
- защитные устройства (автоматы, предохранители, реле дифференциального тока);
- заземляющие и уравнивающие проводники;
- осветительные линии и изделия.
В зависимости от мощности и конструкции цеха сети могут выполняться как в кабельном исполнении (медные или алюминиевые проводники), так и на шинопроводах. От правильного подбора сечений, схемы и категории надежности зависит весь производственный ритм.
2. Цели, задачи и организация обслуживания
Основная цель – поддержание внутрицеховых сетей в технически исправном состоянии и обеспечение безаварийного режима работы оборудования.
Главные задачи:
- предотвращение аварийных отключений и пожаров;
- повышение коэффициента готовности и срока службы элементов;
- снижение эксплуатационных и ремонтных затрат;
- повышение безопасности обслуживания и надежности электроснабжения.
Организация обслуживания включает разработку графиков, ведение технической документации, регистрацию дефектов и проведение запланированных работ силами квалифицированного электротехнического персонала (подробно смотрите - Организация технического обслуживания электрооборудования).
3. Классификация видов обслуживания и ремонта
| Вид обслуживания | Периодичность | Цель | Основные работы |
|---|---|---|---|
| Ежесменное | Перед и после смены | Контроль состояния, выявление очевидных дефектов | Визуальный осмотр, проверка освещения, целостности кабелей |
| Плановое | Ежемесячно/ежеквартально | Предупреждение износа и сбоев | Очистка, подтяжка контактов, измерение изоляции |
| Профилактическое | Ежегодно | Диагностика и ревизия | Измерение заземления, проверка автоматов и реле |
| Внеплановое | При аварии или подозрении на дефект | Восстановление работоспособности | Поиск причины неисправности, аварийный ремонт |
| Капитальный | 3–5 лет | Замена изношенных элементов, модернизация | Замена кабелей, схем, щитов, модернизация автоматики |
4. Этапы проведения технического обслуживания
Подготовительный этап:
- Выдача наряда-допуска;
- Отключение и блокировка питающих устройств;
- Проверка отсутствия напряжения и установка заземлений;
- Подготовка средств защиты и инструмента.
Диагностический этап:
- Снятие параметров тока, напряжения, сопротивления изоляции;
- Визуальный осмотр трасс, шкафов и клеммных коробок;
- Контроль температуры соединений тепловизором.
Ревизионный этап:
- Очистка от пыли и влаги;
- Подтяжка клемм и болтовых соединений;
- Проверка контактов аппаратов коммутации.
Испытательный этап:
- Замеры сопротивления изоляции;
- Проверка работы защит и автоматики под током нагрузки;
- Испытание целостности цепей зануления.
Оформление результатов:
- Заполнение журнала осмотров;
- Оформление акта проверки и дефектной ведомости;
- Расчет сроков следующего ТО.
5. Типичные неисправности внутрицеховых сетей и их причины
| Вид неисправности | Возможная причина | Метод устранения |
|---|---|---|
| Перегрев контактов | Ослабление клемм, окисление | Подтяжка, зачистка, замена |
| Повреждение изоляции | Влага, старение, механическое воздействие | Замена секции кабеля, восстановление изоляции |
| Самопроизвольное срабатывание защитного автомата | Перегрузка, короткое замыкание | Проверка цепей, снижение нагрузки |
| Коррозия шин | Влажность, химические пары | Очистка, нанесение защитного покрытия |
| Нарушение заземления | Обрыв проводников, коррозия контактов | Восстановление контура, проверка сопротивления |
| Неравномерная нагрузка фаз | Несбалансированное подключение | Перераспределение нагрузок |
6. Контрольные измерения и испытания
Периодически проводится комплекс электрических испытаний, направленных на проверку изоляции, заземления, коммутационных аппаратов.
| Показатель | Норма | Метод измерения | Нормативный интервал |
|---|---|---|---|
| Сопротивление изоляции | Не менее 0.5 МОм (до 1000 В) | Мегаомметром | Ежегодно |
| Сопротивление заземления | Не более 4 Ом | Омметром | Ежегодно или после ремонта |
| Сопротивление петли «фаза-нуль» | С учётом тока КЗ | Специальным прибором | Раз в 3 года |
| Испытание цепей освещения | Норма напряжения ±5% | Вольтметром | Раз в 6 месяцев |
| Проверка автоматов и УЗО | Срабатывание при токе утечки | Устройством контроля | Раз в 6 месяцев |
7. Организация ремонтных работ
Ремонт должен проводиться по заранее составленной и утвержденной программе, включающей перечень узлов и кабелей, подлежащих проверке, замену изношенных частей, порядок испытаний и оформление отчетности.
Алгоритм ремонта:
- Снятие напряжения и выдача допуска персоналу;
- Проверка технического состояния и фиксация дефектов;
- Локализация повреждения и демонтаж дефектных элементов;
- Замена или восстановление деталей;
- Монтаж и проверка электрических соединений;
- Проведение испытаний, контроль фазы и изоляции;
- Ввод линии в эксплуатацию и документальное оформление.
Особое внимание уделяется правильному выбору кабелей при замене. Сечение проводников должно обеспечивать допустимый ток нагрева, минимальные потери и запас прочности при пусковых перегрузках. Подробно смотрите - Организация работ по ремонту электрооборудорвания в электроустановках
8. Средства индивидуальной защиты и безопасность
| Средство защиты | Назначение | Применение |
|---|---|---|
| Диэлектрические перчатки | Защита рук от поражения током | Работы под напряжением до 1000 В |
| Диэлектрические коврики | Изоляция рабочего места | Перед электрошкафами |
| Изолированный инструмент | Работа в электрических цепях | Электромонтаж и обслуживание |
| Защитные очки и каска | Защита органов зрения и головы | Механические повреждения, дуга |
| Переносное заземление | Исключение появления напряжения | Отключенные участки |
| Плакаты безопасности | Предупреждение поражения | В местах осмотра и ремонта |
- запрещено касание токоведущих частей;
- обязательно применение заземления после отключения;
- запрещается работа в одиночку на токоведущих участках;
- допускаются только обученные специалисты с группой допуска не ниже III (до 1000 В) или IV (выше 1000 В).
9. Документирование и учет обслуживания
Все действия по техническому обслуживанию фиксируются в эксплуатационной документации.
| Документ | Назначение | Основные данные |
|---|---|---|
| Журнал осмотров | Учет ежедневных проверок | Дата, исполнитель, состояние оборудования |
| Журнал дефектов | Регистрация неисправностей | Вид дефекта, место, дата обнаружения |
| Акт проверки | Подтверждение ТО | Результаты измерений, выводы |
| План-график ТО | Организация работ | Периодичность и ответственные |
| Ведомость ремонта | Финальный этап | Что заменено, сроки выполнения |
| Протокол испытаний | Подтверждает параметры изоляции и защит | Результаты замеров, подписи ответственных |
10. Современные технологии обслуживания
Современная практика эксплуатации электрохозяйства развивается в сторону цифровизации и автоматизации обслуживания. Применяются:
- автоматизированные системы мониторинга состояния оборудования (АСУ ЭХ);
- SCADA-системы для диспетчеризации и диагностики;
- беспроводные датчики температуры контактных соединений;
- программно-предиктивное обслуживание на базе искусственного интеллекта (CMMS и IRIS-системы);
- тепловизионные и инфракрасные обследования сетей без вывода из работы.
Прогнозирование отказов происходит на основе анализа статистики, вибрации, температуры, нагрузки и старения изоляции. Это позволяет перейти от реактивного обслуживания к предиктивному, снижая затраты до 30%.
11. Производственная культура и ответственность персонала
Эффективность работы электрических сетей определяется не только техническим состоянием оборудования, но и дисциплиной эксплуатационного персонала. Каждый сотрудник обязан:
- обеспечивать своевременный осмотр в отведённые сроки;
- фиксировать все замеченные нарушения;
- не допускать самовольных изменений схем;
- регулярно проходить инструктаж и проверку знаний;
- предотвращать доступ посторонних лиц к электрощитам.
Контроль ведет энергетическая служба предприятия, которая организует обучение, проверку допуска и анализирует причины аварий для предупреждения повторений.
Из опыта эксплуатации внутрицеховых электрических сетей
При эксплуатации внутрицеховых электрических сетей состояние электроизоляционных материалов, применяемых в электрических проводах и кабелях, имеет большое значение. При запылении и загрязнении понижаются электроизоляционные свойства изоляции. Перегрев изоляции одновременно с понижением электроизоляционных свойств делает ее хрупкой и механически менее прочной. Как следствие этого возникают электрические пробои, приводящие к преждевременному выходу из строя электропроводок.
Другим элементом внутрицеховых электрических сетей, обеспечивающим надежную их эксплуатацию, являются электрические контакты, которые при эксплуатации постепенно окисляются и ослабевают. В результате этого переходное сопротивление контактов увеличивается, что вызывает их недопустимый перегрев и понижение качества.
Чтобы обеспечить бесперебойную работу внутрицеховых электрических сетей и нормальный срок их службы, в процессе эксплуатации проводят надзор и необходимую проверку и, если после этого требуется, проводят своевременный ремонт. Необходимая частота осмотров внутрицеховых электросетей зависит в основном от условий эксплуатации и окружающей среды.
В цехах влажных, пыльных и содержащих пары и газы, вредно действующие на изоляцию электрических сетей, осмотр производят чаще, чем в цехах с нормальной средой. Сроки и содержание осмотров электросетей утверждает главный энергетик предприятия в соответствии с действующими правилами технической эксплуатации с учетом специфических особенностей каждого предприятия.
В помещениях с нормальной средой осмотр внутрицеховых электрических сетей обычно производят один раз в шесть месяцев, а в помещениях с неблагоприятной средой (сырые с едкими парами и др.) — один раз в три месяца. Ремонт внутрицеховых электрических сетей проводят по мере необходимости, на основе результатов осмотров и проверок.
Осмотр внутрицеховых электрических сетей разрешают проводить персоналу соответствующей квалификации с обязательным соблюдением осторожности.
При осмотрах запрещается, в частности, снимать электротехнические предупредительные плакаты и ограждения, а также приближаться к частям электроустановок, находящимся под напряжением. Если при осмотре электрических сетей выявлены неисправности, то об этом ставят в известность непосредственного начальника и одновременно делают соответствующую запись в эксплуатационном журнале.
При осмотре внутрицеховых электрических сетей проверяют общее состояние наружной части электрической изоляции и отсутствие в ней видимых повреждений: прочность закрепления электропроводки и конструкций, поддерживающих кабели и другие элементы электросети, отсутствие натяжения проводки в местах ответвлений.
При осмотре автоматов, станций управления и предохранителей проверяют их исправность и соответствие нагрузке и сечению проводов и кабелей. В местах, опасных в отношении поражения электрическим током, проверяют наличие предупреждающих плакатов, надписей и заграждений, а также состояние кабельных воронок, отсутствие в них течи, наличие бирок, плотность контактов в местах присоединения жил кабелей.
При осмотре электрических сетей необходимо также проверять состояние заземляющих устройств и надежность контактных соединений в них. Во время осмотра внутрицеховых электросетей дежурному электромонтеру разрешается производить включение автоматов, замену трубчатых и пробочных предохранителей без снятия напряжения. Замену плавких вставок открытого типа и мелкий ремонт осветительной электропроводки можно производить лишь при отключенном напряжении.
Кроме указанных осмотров необходимо вести контроль за состоянием внутрицеховых электрических сетей с помощью периодических измерений величин сопротивления их электрической изоляции, нагрузок и электрического напряжения сети в различных точках.
Периодичность указанных измерений, а также выбор точек для измерений зависят от местных условий. Они приводятся в инструкциях предприятий. Обычно величину сопротивления изоляции электросетей проверяют в сырых и пыльных помещениях два раза в год, а в помещениях с нормальной средой - один раз.
Принимая внутрицеховые электрические сети после капитального ремонта, их изоляцию испытывают напряжением 1000 В промышленной частоты в течение 1 мин. Если сопротивление изоляции, измеренное мегаомметром на напряжение 1000 В, составляет не менее 0,5 МОм, то испытание повышенным напряжением промышленной частоты можно,заменить испытанием изоляции с помощью мегаомметра на 2500 В. При величине сопротивления изоляции менее 0,5 МОм испытание повышенным напряжением промышленной частоты является обязательным.
Рассматривая состояние изоляции электрической сети, следует иметь в виду, что даже при самых благоприятных условиях эксплуатации электросетей их изоляция под влиянием различных причин постепенно ухудшает свои свойства (стареет) и периодически электропроводку приходится заменять новой.
Во время эксплуатации внутрицеховых электрических сетей контролируют электрические нагрузки, которые могут изменяться. Перегрузки электрических сетей в течение продолжительного времени приводят к ухудшению их изоляции и сокращению длительности работы. Если произведенные проверки покажут, что перегрузки электрических сетей являются систематическими, то необходимо принять меры к разгрузке сетей или к их реконструкции. При усилении электросети надо следить за тем, чтобы токи в новых проводах и кабелях не превышали значений, установленных для них ПУЭ.
Важное значение для правильной эксплуатации электрооборудования имеет напряжение, подводимое к электроприемникам, так как оно не остается постоянным в течение суток. В часы максимального потребления электроэнергии напряжение в электросетях понижается, а в часы минимального потребления повышается. Колебания напряжения в сети могут вызываться и другими причинами.
Электроприемники нормально работают до тех пор, пока колебания напряжения не выходят за определенные пределы. Допустимыми для внутрицеховых электрических сетей считаются колебания: для электродвигателей в пределах +5 % от номинального напряжения (в отдельных случаях допускаются отклонения от номинального от —5 до +10 %), для наиболее удаленных ламп рабочего освещения в промышленных предприятиях — от —2,5 до + 5 %. Если проверками установлено, что колебания напряжения превышают указанные значения, то необходимо принять меры, например применить трансформаторы, допускающие регулирование напряжения.
Если во время эксплуатации какая-либо линия свыше месяца находится без напряжения, то перед ее включением внимательно осматривают и проверяют состояние ее изоляции.
Мелкий ремонт внутрицеховых электросетей включает следующие работы: замену неисправных изоляторов, выключателей и штепсельных розеток, закрепление провисшей электропроводки, восстановление электросети в местах ее обрывов, смену автоматов и предохранителей и т. п.
В объем текущего ремонта входят: ремонт неисправных участков внутрицеховой электрической сети, в том числе замена электропроводки с поврежденной изоляцией, включая и в трубопроводах, перетяжка проводов, имеющих недопустимо большой провес.
Содержанием капитального ремонта является полное переоборудование внутрицеховых электрических сетей, включая восстановление всех изношенных элементов.
Технологические карты
Технологические карты и правильно подобранный инструмент — основа профессионального подхода к обслуживанию и ремонту электрических внутрицеховых сетей. Точные пошаговые инструкции, актуализация сведений в журналах и строгий порядок действий обеспечивают высочайший уровень надежности, безопасности и эффективности эксплуатации электрооборудования.
Технологическая карта: Плановое техническое обслуживание
| Этап | Операция | Описание | Ответственный |
|---|---|---|---|
| 1 | Отключение участка | Отключение сетевого напряжения согласно наряду-допуску | Электромонтер |
| 2 | Проверка отсутствия напряжения | Тестирование всех токоведущих частей индикатором | Электромонтер |
| 3 | Установка заземления | Монтаж переносного заземления для предотвращения появления потенциала | Электромонтер |
| 4 | Внешний осмотр | Проверка состояния кабелей, соединений, муфт, изоляции | Электромонтер |
| 5 | Замер сопротивления изоляции | Проведение измерений мегомметром, фиксация в журнале | Электромонтер/мастер |
| 6 | Контроль состояния заземления | Проверка целостности контура, замер сопротивления | Электромонтер |
| 7 | Очистка оборудования | Удаление пыли, грязи, проверка вентиляции шкафов | Электромонтер |
| 8 | Подтяжка контактов | Диагностика и подтяжка всех клемм, болтовых соединений | Электромонтер |
| 9 | Испытания автоматов | Тестирование срабатывания защитной автоматики | Электромонтер |
| 10 | Ввод линии в эксплуатацию | Снятие заземления, подача напряжения с контролем | Мастер участка |
| 11 | Документирование | Запись результатов в журнал обслуживания | Электромонтер/мастер |
| Действие | Описание | Требуемый инструмент | Меры безопасности |
|---|---|---|---|
| Локализация дефекта | Обнаружение поврежденного участка с помощью тестера | Мультиметр, тестер | Отключить участок, проверить отсутствие напряжения |
| Демонтаж | Снятие изоляции и дефектной секции | Монтажный нож, бокорезы, плоскогубцы | Применять диэлектрические перчатки |
| Подготовка к соединению | Зачистка жил, подбор соединительных муфт | Стриппер, нож, отвертка | Зачистка проводится с соблюдением длины |
| Монтаж соединения | Соединение проводников муфтой или клеммой | Отвертка, ключи, пресс-клещи | Контроль надежности контакта |
| Восстановление изоляции | Наложение новой изоляции, термоусадки | Изолента, термоусадка, фен | Проверить полное покрытие токоведущих частей |
| Контроль сопротивления изоляции | Измерение мегомметром | Мегомметр | Сопротивление должно соответствовать нормам |
| Ввод в работу | Схема тестируется под нагрузкой, оформляется акт | Мультиметр, индикатор | Все работы фиксируются |
| Наименование | Назначение | Пояснения |
|---|---|---|
| Диэлектрические перчатки | Защита рук от поражения | До 1000 В, обязательны при работе с током |
| Диэлектрические коврики | Изоляция рабочего места | Перед электрическими шкафами |
| Монтажный нож | Снятие изоляции | С фиксированным лезвием |
| Стриппер | Зачистка проводов | Для снятия изоляции с жил |
| Бокорезы/кусачки | Обрезка проводов | Для работы с проводниками |
| Плоскогубцы/длинногубцы | Монтаж, фиксация | Для затяжки, фиксации проводов |
| Отвертки (прямые/крестовые, изолированные) | Затяжка клемм | Диэлектрическое покрытие обязательно |
| Набор ключей | Монтаж муфт, болтов | Для соединительных и кабельных работ |
| Мультиметр | Измерение напряжения, тока | Универсальный измерительный прибор |
| Мегомметр | Измерение сопротивления изоляции | Для испытания и проверки норм |
| Тестер-пробник напряжения | Проверка отсутствия/наличия напряжения | Быстрая индикация фазы, потенциала |
| Пресс-клещи | Обжим наконечников | Для монтажа клеммных соединений |
| Шуруповерт/дрель | Монтаж щитов и коробов | Для установки крепежа |
| Термофен | Термоусадка изоляции | Восстановление защитных оболочек |
| Индикаторная отвертка | Проверка фазы | Для бытовых и простых линий |
| Изолента/термоусадка | Восстановление изоляции | Материал для защиты соединений |
| Аптечка и СИЗ | Оказание первой помощи | Для экстренных случаев |
| Переносное заземление | Защита места работ | Обязательное применение при ремонте |
| Операция | Последовательность | Контролируемые параметры | Норма |
|---|---|---|---|
| Внешний осмотр | Проверка целостности корпуса, дверей, запирающих устройств | Отсутствие механических дефектов, герметичность | Исправно |
| Очистка | Удаление пыли, грязи, проверка вентиляции | Чистота воздуховодов и внутреннего пространства | Чисто |
| Проверка автоматики | Диагностика работы автомата, пускателей | Срабатывание при номинальном токе | Безотказно |
| Контроль соединений | Подтяжка клемм, проверка нагрева | Температура в пределах нормы | < 40°C |
| Испытания изоляции | Измерение мегомметром | Сопротивление не ниже норматива | >= 1 МОм |
| Контроль состояния заземления | Замер сопротивления | Не выше 4 Ом | <= 4 Ом |
| Испытания сигнализации | Проверка функционирования ламп, звуковых сигналов | Яркость, громкость | Соответствует требованиям |
| Документирование | Запись результатов, отметка дефектов | Фиксация всех действий | Оформлено |
| Шаг | Действие | Средства | Степень безопасности |
|---|---|---|---|
| 1 | Отключение аварийного участка | Индикатор, СИЗ | Наряд-допуск, диэлектрические средства |
| 2 | Поиск повреждения | Мультиметр, визуальный осмотр | Без напряжения |
| 3 | Локализация и демонтаж | Бокорезы, нож | Безопасная зона |
| 4 | Восстановление соединения | Пресс-клещи, изолента | Контроль качества соединения |
| 5 | Испытание и измерение | Мегомметр, тестер | Сопоставление с нормами |
| 6 | Ввод участка в работу | Подключение, фиксация | Оформление акта восстановления |
| 7 | Документация | Заполнение журнала | Подпись ответственного |
-
Перед проведением работ весь инструмент должен быть проверен на наличие дефектов, на целостность изоляции и исправность рабочих частей.
-
Все действия технического обслуживания и ремонта фиксируются в соответствующих эксплуатационных журналах, утвержденных главным инженером предприятия.
-
Ответственное лицо проверяет наличие средств индивидуальной защиты, оформление наряда-допуска, проведение инструктажа.
Техническое обслуживание и ремонт электрических внутрицеховых сетей — это сложная и многоступенчатая система работы, направленная на обеспечение безопасного, надежного и экономичного электроснабжения производственных процессов.
Регулярные осмотры, системная диагностика, соблюдение правил безопасности и внедрение цифровых технологий формируют надежный энергетический фундамент предприятия. В результате снижается аварийность, увеличивается срок службы оборудования и стабильность производственного цикла.
Повный Андрей Владимирович, преподаватель Филиала УО Белоруский государственный технологический университет "Гомельский государственный политехнический колледж"