Краткое руководство по применению подстанции КТПТО – 80
Станция КТПТО-80 применяется для электропрогрева бетона при бетонировании конструкций при температуре наружного воздуха ниже -5 °С, а так же при положительных («плюсовых») температурах наружного воздуха, когда имеется необходимость резко ускорить процесс бетонирования здания или сооружения.
Целью электропрогрева является получение 50% марочной прочности бетона по окончании электропрогрева.
Станция не предназначена для работы в условиях тряски, вибрации, ударов, во взрывоопасной и химической активной среде.
Режим работы — продолжительный.
Станции питаются от трех фазной сети напряжением 380 В с глухозаземленной нейтралью, рассчитаны на длительную непрерывную работу.
С помощью одной трансформаторной подстанции можно прогреть приблизительно
от 25 до 40 куб.м. бетона. При этом расход провода ПНСВ-1,2 будет составлять
порядка 60 м. на 1 куб.м. бетона.
Контактный способ электропрогрева бетона основан на передаче тепла бетону от поверхности заложенных в бетон греющих проводов, нагреваемых сильным током до темп. 80°С. Тепло распространяется, т.к. бетон имеет хорошую теплопроводность.
Наибольшая эффективность достигается при использовании проводов со стальной жилой 1,2 – 3,0 мм. Они допускают прогонную нагрузку на 1м от 80 до 160 ватт, в зависимости от электрического сопротивления и диаметра жилы. Этот способ позволяет обогреть бетон до требуемой прочности. Греющие провода должны размещаться в теле бетона, иначе они сгорят! В качестве нагревательных проводов применяют специальные провода для бетона марки ПНСВ со стальной оцинкованной жилой диаметром от 1,2 до 3,0 мм в поливинилхлоридной изоляции (рис.1).
2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
- Основные подготовительные мероприятия к прогреву бетонной смеси и правила эксплуатации подстанции в зависимости от температуры внешней среды
Электрообогрев бетонной смеси выполняет звено из 3-х человек (табл. 1)
Таблица 1. Состав звена исполнителей
| № п/п | Состав звена по профессиям | Кол-во чел. |
| 1 | Электромонтер V р. | 1 |
| 2 | Электромонтер III р. | 1 |
| 3 | Бетонщик III р. | 1 |
Подготовка к процедуре начинается после того, как будут уложены арматура и закладные детали, а также проведена электросварка арматуры. После этого монтируются готовые греющие элементы. При этом важно избежать натяжения обогревающих проводов на каркасы арматуры, лучше всего прокладывать их между ними.
В случае, если в конструкции арматура не применяется, используются готовые инвентарные шаблоны. Провода после монтажа должны быть окружены бетонным раствором так, чтобы они не касались опалубки или деревянных деталей конструкции.
Процесс прогрева бетонного раствора должен запускаться не раньше, чем будет полностью завершена укладка бетона, а все греющие элементы будут размещены с выполнением требований техники безопасности. В прогреваемых конструкциях должны быть сделаны отверстия для замера температуры. Пусковая сила тока в греющих элементах должна замеряться в момент включения и далее один раз в час в течение
первых трех часов прогрева. При нормальных показателях далее температура замеряется 1 раз в смену.
После укладки бетонной смеси открытые поверхности бетона укрывают гидроизоляцией (полиэтиленовая пленка) и теплоизоляцией (минераловатные маты толщиной 50 мм).
Теплоизоляция сверху накрывается полиэтиленовой пленкой. Температура уложенного бетона принята 5 °С.
Перед подачей напряжения для электро-термообработки бетона стыков проверяют правильность подключения, качество контактов, расположение температурных скважин (или установленных термодатчиков), правильность укладки утеплителя.
Подают напряжение в соответствии с определенными электрическими параметрами.
Каждый час от начала разогрева и до окончания изотермической выдержки замеряют температуру бетона техническими термометрами.
Прогрев бетонной смеси осуществляют в соответствии с нижеприведенным графиком температурного режима при скорости подъема температуры 5 °С/час (Рис.2)
Рисунок 2.Прогрев бетонной смеси в соответствии с температурного режима при скорости подъема температуры 5 °С/час.
Разогрев бетонной смеси и изотермическая выдержка должны соответствовать приведенным параметрам .
Остывание бетона происходит самопроизвольно после отключения напряжения.
В период подъема температуры, на стадии изотермической выдержки, а также после каждого переключения напряжения необходимо следить за показаниями измерительных приборов, состоянием контактов и отпаек.
Скорость разогрева бетона регулируют повышением или понижением напряжения на низкой стороне трансформатора.
Для замера температуры бетона используют технические ртутные термометры.
При увеличении или уменьшении температуры наружного воздуха относительно расчетной в процессе электропрогрева соответственно понижают или повышают напряжение на низкой стороне трансформатора.
Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкции с модулем поверхности Мп = 5 — 10 и Мп > 10 — соответственно не более 5 °С и 10 °С в час.
Температуру наружного воздуха замеряют один – два раза в сутки, результаты замеров фиксируют в журнале.
Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала обогрева бетона через каждый час, измеряют силу тока и напряжение питающей цепи. Визуально проверяют отсутствие искрения в местах электрических соединений.
Прочность бетона проверяют по фактическому температурному режиму. Соблюдение графика температурного режима позволяет получить заданную прочность бетона 50 % от R28.
В качестве электродов приняты стальные стержни диаметром 6 мм, длиной 1000 мм;
- электроды устанавливают таким образом, чтобы их концы выступали из бетона на 10 — 20 см;
- расстояние между электродами принимают в зависимости от температуры наружного воздуха и принятого напряжения
Таблица 2
2.2Рекомендуемый схематический чертеж раскладки нагревательных проводов приведен на рисунке 3.
3.ПРИМЕРЫ ОПТИМАЛЬНОГО МОНТАЖА ТЭНов
Монтаж ТЭНов заключается в укладке заготовленных ТЭНов в строительные конструкции , подлежащие прогреву или прокладке греющих проводов внутри бетонируемых конструкций или прогревочных электродов.
Концы греющего провода и поводка зачищаются сантиметра на 4 и соединяются скруткой (фото 1).
Далее скрутка изолируется изолентой ПВХ. Для этой же цели хорошо подойдет отрезок ПВХ трубки длиной 7-8 см и диаметром 5-6 мм, просвет между проводом и трубкой пусть вас не смущает (фото 2).
Первое и главное правило — весь провод, включая скрутку, должен находиться в теле бетона, на открытом воздухе он неизбежно сгорит.
Нагревательный провод имеет неоспоримое преимущество перед греющими матами — всѐ тепло, выделенное проводом переходит непосредственно в тело бетона. Греющий провод привязывается к пруткам арматуры кусочками такого же провода через 0,5 — 1,0 м.
Допускается привязывание отожженой вязальной проволокой, однако в этом случае необходимо следить, чтобы не было перетягивания и повреждения изоляции провода. Сдвоенный провод укладывается с шагом 25-30 см, одинарный — вдвое чаще, на каждый прут арматуры. Греющий провод не должен касаться листов фанеры, дерева, пенопласта и других теплоизоляционных материалов.
На краях бетонируемой конструкции, а также в местах с повышенной теплоотдачей (на стыках с необогреваемыми конструкциями) греющий провод укладывается вдвое чаще. Шаг укладки может быть разным в зависимости от температуры окружающей среды. Чем холоднее, тем чаще укладывается провод. «Холодные» концы выводятся в один ряд на край бетонируемой конструкции. Схема прогрева бетона представлена ниже.
Схема подключения «холодных» концов к магистральным проводам и станции для прогрева показана на рисунке 4.
Как только бетон будет уложен можно подавать напряжение. Начинать прогрев следует с первого положения переключателя напряжения (55В). При этом токовая нагрузка одной катушки составит 11-12А. Если выставить сразу высокое напряжение греющий провод сгорит. Каждый час температура бетона должна подниматься на 3-4 градуса, это достигается увеличением подаваемого напряжения. В течение первых 3 часов температуру бетона и состояние проводов контролируют каждый час, далее не реже 3 раз за смену.
После разогрева, следует изотермическое выдерживание конструкции продолжительностью 3 суток, далее охлаждение с той же скоростью, что и разогрев. Теоретически, проводом можно прогревать любые конструкции, но чаще всего он применяется для термообработки перекрытий, лестничных площадок и маршей.
«Холодные» концы выведены на один край бетонируемой конструкции и подключены к магистральным проводам, которые в свою очередь подключены к станции прогрева бетона
Укладка провода для прогрева лестничного марша. Провод уложен чаще из -за значительной толщины конструкции.
Для прогрева колонны шириной 50 см внутри каркаса привязаны отрезками греющего провода 2 струнных электрода из арматуры диаметром 5 мм длиной на 30-40 см больше длины каркаса. Провод от подстанции соединяется с электродами. Если колонн несколько, их электроды подключаются к разным фазам трансформатора, для симметричной загрузки последнего. К каркасам колонн ничего подключать не надо. Ток будет течь от электродов к каркасу в землю через бетонную массу. Токовая нагрузка одной такой колонны высотой 3м около 70А.13
Прогрев перемычек. Внутри каркаса привязаны 2 электрода, их концы выведены на противоположные стороны. Единственное условие — электроды не должны касаться каркаса. Все электроды, выведенные в одну сторону, соединяются вместе голым проводом, который в свою очередь соединяется через изолированный провод с одной из шин подстанции.
Аналогичную операцию проводят с электродами с другой стороны, их подключают к соседней шине
Здесь показаны электроды, которые будут использованы для прогрева лестничного марша. Общая длина электрода равна ширине марша плюс 30-40 см для их подключения. Нужно согнуть их буквой «Г».
С помощью кельмы (мастерка, по простому) электроды притапливают в бетонной массе на 4-5 см посередине ступеньки или ближе к еѐ краю (так не попадѐшь электродом в каркас) как показано на фото. Один электрод выводят направо, другой налево и
т.д. Электроды слева соединяются вместе и подключаются к одной шинке подстанции, электроды справа к другой. Токовая нагрузка от 10 ступенек шириной 1,2 м приблизительно 60 А при втором положении переключателя (65 В). Прогрев протекает довольно быстро, часов через 8-10 можно отключать. Способ применим, когда армируется только шейка марша. Если ступеньки армируются сеткой греть лучше проводом.
Здесь изображен правильный вариант подключения. К каждому электроду подключена отдельная фаза от трансформатора. Нагрев бетона протекал быстро и равномерно. Напряжения первого положения переключателя (55 В) было вполне достаточно, на втором положении бетон начинал кипеть.
Токовая нагрузка одной катушки (нитки) греющего провода длиной 38 м при первом положении переключателя трансформатора (55 В).
Пример определения прочности бетона по графику — приведен ниже
Набор прочности бетоном при различных температурах его выдержки – определяется графиком — ниже
Кривые набора прочности бетоном при различных температурах его выдерживания:
а, в — для бетона класса В25 на портландцементе активностью 400 — 500;
б, г — для бетона класса В25 на шлакопортландцементе активностью 300 — 400.
Также стоит почитать:
Как правильно подключить трансформатор для прогрева бетона
Заказав аренду трансформатора для прогрева бетона, нужно позаботиться о том, чтобы правильно его подключить.
Иначе существует вероятность привести в негодность и бетонный монолит, и технику.
Грамотно запустить в работу прогревочное оборудование может только опытный мастер.
Не пытайтесь сэкономить на услугах инженерного персонала — дороже выйдет.
Какой способ подключения прогревающего аппарата лучше
Подключить трансформатор для прогрева бетона можно двумя способами.
Технология подключения посредством трех проводов устарела.
Сегодня электрики пользуются четырехпроводной схемой, позволяющей заметно уменьшить нагрузку на понижающий агрегат.
Это увеличивает ресурс оборудования.
Основное, чем отличаются два метода запитки трансформаторов для прогрева бетона, — количество проводников.
В старой технологии от низкой стороны к бетону подводятся три провода — по штуке на фазу.
По новой схеме добавляется еще один проводник — «нейтраль».
Если специалист рекомендует систему подключения трансформатора с тремя проводами
Четырехпроводная схема труднее в подключении, поэтому от электротехника требуется более высокий уровень квалификации.
Когда инженер настаивает, что подключать нужно по трехпроводной схеме, возникают обоснованные сомнения в его знаниях и умениях.
Если электротехник приводит довод, что трехпроводная схема позволяет сэкономить на проводах, он отчасти прав.
Да, из-за наличия «нейтрали» увеличивается расход проводников, но достоинство новой технологии заключено в повышении общей надежности системы прогрева, а не в экономии на относительно дешевых проводах.
Достоинства подключения прогревочного трансформатора для бетона по четырехпроводной схеме
Подключив заказанный напрокат трансформатор для прогрева бетона по современной схеме, вы обезопаситесь от возможных неприятностей.
Четырехпроводной способ подключения, при грамотном исполнении, сводит вероятность выхода прогревочной техники из строя к минимуму.
Вы уложитесь в сроки и избежите опасности деформации бетонной конструкции из-за резкого охлаждения.
Если прогревочный трансформатор сгорит, искать замену нужно будет в срочном порядке.
Необходимо помнить, что остановка прогрева бетонной смеси, пока процесс не завершится, недопустима.
В противном случае цементный камень не наберет марочную прочность, к тому же возможна деформация и даже разрушение бетонной конструкции.
Ответ на вопрос, разумно ли рисковать дорогостоящим изделием ради экономии сравнительно дешевого провода, очевиден.
Проблемы с трансформаторами прогрева бетона КТПТО
Среди желающих заказать аренду прогревочника для бетона, встречаются клиенты, которые незнакомы даже с основами электротехники.
Это не самая большая беда.
Главная проблема, если такой заказчик доверяет подключение взятого в прокат прогревочного трансформатора дилетанту.
Часто, клиенты, желающие заказать аренду ТМО, КТПТО или другой станции для прогрева бетона, не осознают, насколько сложна в эксплуатации эта техника.
Найти хорошую прокатную компанию, предлагающую трансформаторы в отличном состоянии — только половина дела.
Правильно подключить прогревочный трансформатор — дело непростое
Основная сложность заключается в правильном подключении взятого в аренду КТПТО, ТМО или другого трансформатора для прогрева бетона.
Для грамотного выполнения этой операции нужен специалист, который, как минимум, освоил начальный курс электротехники.
Такие знания дают в ПТУ, которые сейчас называют профильными колледжами.
Если вы доверите подключение заказанного в аренду прогревочника самоучке, велика вероятность аварии.
К сожалению, в строительстве работает много «электриков», которые самостоятельно научились прикручивать провода к клеммам приборов, и на этом основании считают себя опытными спецами.
В реальной жизни так не бывает.
Если среди ваших работников нет дипломированного специалиста, не стоит уповать на то, что «самоделкин» сам разберется.
Умение заменить розетку или почистить контакты в электроприборе не означает, что человек разбирается в электротехнике как дисциплине.
Обучать прогреву бетона имеет смысл только профессионального электрика, который точно знает, какая разница между «нулем» и «землей».
Возможные проблемы при неправильном подключении прогревочника
В своей практике мы сталкивались с самыми разными случаями неграмотного подключения заказанных в аренду трансформаторов для прогрева бетона.
Самоучки допускают подчас элементарные ошибки, которые приводят к серьезным авариям.
Одна из распространенных ошибок связана с прогревочным проводом ПНСВ.
Дилетанты часто наматывают катушки недостаточной или, наоборот, излишней длины.
В результате заказанный в аренду КТПТО либо не может развить нужную мощность, либо работает под постоянной перегрузкой.
Самоучки не делают так называемые «холодные концы», подсоединяя провода ПНСВ напрямую к шинам низкого напряжения.
Схема прогрева бетона должна собираться точно по инструкции, какие-либо отклонения от технологии недопустимы.
Одна из самых нелепых ошибок заключается в том, что самоучки попросту неверно подключают заказанный в аренду для прогрева бетона трансформатор ТМО или другой марки.
Вместо «нуля» они подают «фазу», из-за чего катушка пускателя буквально «взрывается».
Итог
К сожалению, некоторые клиенты, заказывая аренду прогревочника, не заботятся о найме квалифицированного электрика.
Такой метод организации работ обречен на провал.
Чтобы успешно выполнить бетонные работы, специалист, способный грамотно собрать схему прогрева, просто необходим.
15.03.2022
10:53
автор: Беринапрокат
категория: Прогрев бетона
51 просмотры
Применение трансформатора ТМО-80 для прогрева бетона
ТМО-80 для прогрева бетона является неотъемлемой частью технологии по укладке цементного раствора при отрицательных температурах воздуха. Аббревиатура ТМО расшифровывается как трансформатор масляный для обогрева. Применение этого оборудования в зимний период обеспечивает получение качественных бетонных конструкций.
Способы электрического прогрева бетона
Одним из распространенных способов прогрева является электрический метод, где широко используются трансформаторы ТМО-80. Без помощи такого оборудования просто невозможно провести эту процедуру. Особенно популярны следующие методы:
- электродный;
- с использованием провода ПНСВ;
- греющая опалубка.
В этих случаях применение трансформаторного оборудования просто необходимо. Благодаря тому, что эти агрегаты преобразовывают напряжение с 380 до 42 В, использование такого метода становится более безопасным.
Электродный метод
Обычно такой способ применяется при заливке вертикальных бетонных конструкций. Для этого в свежезалитый раствор по всей площади конструкции заглубляются электроды, к которым затем подключают провода, выходящие от трансформатора. Применяются следующие виды электродов:
- струнные;
- стержневые;
- полосовые;
- пластинчатые.
Струнные электроды используются для прогрева длинных и высоких конструкций, например, колонн, свай и т. д. Стержневые применяются в более сложных монолитных объектах. В этом случае чаще всего используются обрезки арматуры или катаной проволоки диаметром от 8 до 10 мм.
Электродами в виде полос проводятся обогревы разных сторон конструкций. Пластинчатые элементы закладываются между опалубкой и раствором с противоположных сторон, что позволяет прогревать весь объем бетона.
Применяется такой способ при заливке небольших изделий. Процесс прогрева происходит за счет создания между электродами, подключенных к разным фазам, электромагнитного поля.
Преимуществом такого метода является простота и быстрый монтаж необходимого оборудования. Основным недостатком являются большие энергетические затраты и невозможность использования электродов повторно.
Использование ПНСВ и греющей опалубки
Аббревиатура ПНСВ обозначает, что это провод нагревательный стальной в изоляции из винила. Перед укладкой бетона кабель закладывают в опалубку и подключают к выходу трансформатора. При подключении электрооборудования происходит нагрев этого провода, и тепло передается в жидкий раствор.
Читайте также: Виды железобетона, их удельный вес и плотность в кг на 1 м3
Таким образом можно прогреть до 90 м³ бетона, что является основным преимуществом этого метода. К недостаткам можно отнести довольно сложный монтаж, при котором укладка кабеля займет длительное рабочее время и потребует больших физических усилий.
При использовании греющей опалубки задействуются непосредственно ее арматурные контуры, не соприкасающиеся друг с другом. Кроме этого, по внутренней части щитов укладываются нагревательные элементы, которые вместе с арматурой подключается к разным фазам трансформатора.
Такой способ эффективен в любые зимние морозы и не требует больших затрат. Применяется в основном при заливке стандартных конструкций.
Устройство и параметры трансформатора
Этот электрический преобразователь является неотъемлемой частью прогревочной станции КТПТО-80−11-У1. Кроме него, в состав оборудования входят шкаф управления, салазки. В свою очередь, трансформатор состоит из трехниточной трехфазной обмотки и системы масляного охлаждения, в котором используется специальное масло низкой вязкости. Технические характеристики ТМО-80:
Общий вес такого устройства составляет 665 кг, а подключение осуществляется от стационарных трехфазных распределителей или от передвижной механической электростанции.
Техническое обслуживание и ремонт
Для обеспечения более длительной эксплуатации этого оборудования необходимо проводить его техническое обслуживание. Проводит такие работы, как и ремонт ТМО для прогрева бетона, только подготовленный персонал. К ним относятся специалисты, обладающие допуском к обслуживанию электроустановок не менее 1 тыс. В. При осмотре агрегата уделяется внимание:
- контактным соединениям и состоянию их затяжек;
- качеству изоляционного материала;
- исправности заземления;
- уровню масла в охлаждающей системе.
Транспортировка трансформатора на объект или обратно осуществляется только в закрепленном состоянии, чтобы избежать опрокидывание агрегата. Частой неисправностью во время эксплуатации ТМО-80 является подгорание контактов переключателей токов. Происходит это в результате переключения во время работы трансформатора, что категорически недопустимо. Замену контактов проводят по следующему алгоритму:
Иногда во время работы оборудования может появиться сильный и неравномерный шум. Его возникновение возможно из-за обрыва заземления или в результате нарушения изоляции отводов. При ремонте необходимо восстановить целостность кабеля заземления и изоляции.
Во время работы трансформатора возможен его чрезмерный нагрев, что происходит из-за межвиткового замыкания. В этом случае необходимо устранить замыкание, произведя замену обмотки поврежденной фазы.
При соблюдении всех условий эксплуатации трансформатор ТМО-80 безотказно может прослужить в течение нескольких десятков лет. Иногда на объектах встречаются аппараты, выпущенные еще в середине прошлого века и работающие с успехом в настоящие дни.