Формы для бетонных колец своими руками

Формы для колодезных колец своими руками

Область применения железобетонных колец довольно обширна. Если есть необходимость сэкономить, их можно сделать своими руками. Но для этого требуются формы для бетонных колец. Покупка такого оборудования — дорогое удовольствие, для частного применения оно себя не оправдает. Но и формы тоже можно сделать самостоятельно.

Для чего нужны бетонные кольца

Чаще всего бетонные кольца нужны для устройства колодца, но также их используют при устройстве автономной канализации — делают септики или фильтрационные колодцы. Еще одна область применения — смотровые колодцы при устройстве ливневой и дренажной системы. Делают из бетонных колец даже погреба. Причем есть разные варианты — вертикальные, горизонтальные. В общем, область применения широка.

Бетонные кольца используются для строительства разных сооружений

Есть кольца разного размера под разные нужды, имеют они еще и разную толщину стенок, могут быть с армированием или без. Несмотря на такое обилие выбора, многие задумываются о том, чтобы сделать железобетонные кольца своими руками. Все дело в том, что при обустройстве участка может понадобиться не одно кольцо, и даже не десять. У некоторых только на колодец уходит больше десятка. Себестоимость изготовления железобетонных изделий намного ниже их розничной цены. Даже с учетом того что придется изготовить формы для бетонных колец. А если еще учесть еще стоимость доставки, то экономия получается очень даже солидной.

Разновидности и размеры бетонных колец для колодцев

Промышленно изготовленные бетонные и железобетонные кольца должны отвечать нормам, прописанным в ГОСТу 8020-90. Их размеры можно взять из таблице, так же как и примерный вес и цену (указана с учетом доставки по Москве).

Наименование	Высота	Толщина стенки	Внутренний диаметр	Масса	Цена без замка/с замком
КС-6	7 см	12 см	58 см	60 кг	390 руб
КС-7-1	10 см	8 см	70 см	46 кг	339 руб
КС-7-1,5	15 см	8 см	70 см	68 кг	349 руб
КС-7-3	35 см	8 см	70 см	140 кг	589 руб
КС-7-5	50 см	8 см	70 см	230 кг	800 руб
КС-7-6	60 см	10 см	70 см	250 кг	830 руб
КС-7-9	90 см	8 см	70 см	410 кг	1230 руб
КС-7-10	100 см	8 см	70 см	457 кг	1280 руб
КС-10-5	50 см	8 см	100 см	320 кг	1110 руб
КС-10-6	60 см	8 см	100 см	340 кг	1130 руб
КС-10-9	90 см	8 см	100 см	640 кг	1530 руб / 1700 руб
КС-12-10	100 см	8 см	120 см	1050 кг	2120 руб
КС-15-6	60 см	9 см	150 см	900 кг	2060 руб
КС-15-9	90 см	9 см	150 см	1350 кг	2670 руб
КС-20-6	60 см	10 см	200 см	1550 кг	3350 руб
КС-20-9	90 см	10 см	200 см	2300 кг	4010 руб
КС-25-9	90 см	12 см	250 см	2200 кг	16100 руб

Для изготовления изделий каждого типа должно быть две части опалубки — наружная и внутренняя. Расстояние между ними прописано в ГОСТе, зависит от размеров кольца. Для армированных колец для колодца диаметром 70 см или 100 см это 7 см и 8 см соответственно, при изготовлении колец без закладки арматуры толщина стенок намного больше — 12 см и 14 см.

Для изготовления ж б колец требуются специальные формы

Кроме разных размеров есть еще разный профиль торцевой части колец — ровный и с замком. Замок — это выступ типа гребень-паз. Называют такие кольца пазогребневыми или замковыми. Поставленные друг на друга они хорошо сцепляются, их сложно сдвинуть при боковых нагрузках, что очень важно при устройстве колодцев любого назначения. Минус этого варианта — более сложные формы для бетонных колец — необходимо сформировать соответствующие ступеньки в торцах.

Технология изготовления бетонных и железобетонных колодезных колец

Для изготовления бетонных колец на производстве используют жесткий раствор с малым количеством воды, после заливки он обязательно подвергается вибрированию. Без этого процесса добиться однородности и высокой прочности невозможно. На производстве вибраторы встраиваются в стенки форм, при частном изготовлении можно воспользоваться погружными вибраторами для бетона. Это относительно небольшие устройства, корпус которых удерживают в руках, а вибробулава опускается в бетон. Длинна этой насадки должна быть достаточной чтобы достать практически до дна кольца.

Какой бетон использовать

Бетон для колодезных колец по прочности на сажтие используют не ниже B15 (класс M200). Состав жесткого бетона, который используют на производстве:

цемент ПЦ500Д0 — 230 кг:
песок средней зернистости (модуль крупности 1,5-2,3) — 900 кг;
щебень фракции 5-10 мм — 1100 кг;
пластификатор С-3 — 1,6 кг;
вода — 120 литров.

На выходе получается кубометр бетона. Количество воды указано для песка влажность 4%. Если песок влажный, количество воды значительно уменьшается.

Как может выглядеть форма для производства жби колец

Что надо сказать, что в обычной бытовой бетономешалке типа «груша» такой сухой бетон вы не перемешаете. Для замеса надо использовать смеситель принудительного типа. Если его нет, делать более текучий бетон. Недостаток такого решения — необходимо выдерживать бетон в опалубке некоторое время (от 4 до 7 дней в зависимости от температуры). При наличии одной формы для бетонных колец, изготовление десятка бетонных колец может растянуться на месяца. Выход — сделать раствор настолько жестким, насколько это возможно и иметь не одну пару опалубки.

Армирование бетонных колец

Можно по всем правилам связать армирующее кольцо из ребристого прутка толщиной 8-10 мм — окружности, соединенные между собой вертикальными отрезками арматуры. Количество колец арматуры зависит от высоты кольца. Оптимальное расстояние между ними — 20-30 см. При высоте колодезного кольца 90-100 см делают три-четыре пояса армирования. Вертикальные отрезки устанавливают с шагом в 30-40 см. Их привязывают специальной вязальной проволокой.

К верхнему поясу армирования можно привязать петли, за которые можно будет бетонное кольцо кантовать при помощи подъемного оборудования.

Пример армирования железобетонного кольца

При установке армирующего пояса помните одну деталь: арматура должна располагаться в толще бетона. От металла до края изделия должно быть не менее 3-4 см. Потому на рисунке выше показано, что пояса армирования находятся не на поверхности, а значительно ниже. Примерно так и надо располагать арматуру.

Арматуру можно и сварить, но лучше — связать — более прочная получается конструкция

Самодельные бетонные кольца чаще армируют готовой стальной сеткой — толщина прутка не менее 4 мм, шаг 20 см. Ее отрезают нудной высоты и длинны, загибают в кольцо, края связывают проволокой. Такое армирование несколько хуже стандартного, но вполне достаточно для придания большей прочности.

Что дает вибрирование

Процесс вибрирования повышает прочность бетона на несколько классов (без изменения рецептуры). При обработке бетона он на глазах «садиться» из него выходят пузыри воздуха, более равномерно распределяется заполнитель и цемент. Обойтись без этой процедуры не получится — стенки будут рыхлые, будут протекать и быстро разрушатся.

Однако нельзя и переусердствовать — может произойти расслоение. Останавливают обработку тогда, когда усадка раствора прекратиться, поверхность станет гладкой и сверху появится цементное молочко.

Процесс изготовления

На ровную площадку или лист железа устанавливается наружная (внешняя) часть опалубки. Если изготавливается пазогребневое кольцо, вниз укладывается формирователь паза. На расстоянии 3-4 см от края опалубки выставляется армирующая сетка. Ставится внутренняя часть опалубки, фиксируется при помощи винтов к выступающим частям внешней опалубки (пальцам).

В установленную форму лопатами или каким-то приспособлением закидывается бетон. После того как кольцо заполнено, проводят вибрирование (в готовых формах это занимает 1-2 минуты). При необходимости (смотрят по усадке) бетон добавляют. После окончания вибрации поверхность кольца заглаживается мастерком. Если необходимо, устанавливают и вдавливают гребневое кольцо.

В промышленных условиях сразу же проводится разопалубка — для этого и используют жесткий бетон, чтобы можно было сразу же использовать комплект для изготовления следующего кольца. Для этого снимают пальцы, вынимают опалубку. Формирующий нижний паз пустотообразователь остается до схватывания бетона.

Как и из чего сделать формы для бетонных колец

Заводские формы делают из листового металла, усиливают ребрами жесткости. Толщина металла — 3-8 мм в зависимости от габаритов кольца.

Формы для колодезных колец чаще всего делают из металла

Из бочек с толстыми стенками

В домашних условиях выгнуть листовой металл с требуемым радиусом кривизны совсем непросто. Намного легче найти две толстостенные бочки с разными диаметрами. Диаметры должны отличаться на 14-16 мм. В таком случае толщина стенки получится 7-8 мм. Для колодезного кольца с армированием — то, что требуется.

Чтобы проще было с формой для железобетонных колец работать, можно две половинки скрепить дверными петлями

У бочек обрезают дно, внутреннюю часть делают выше примерно на 10 см — так удобнее. Чтобы можно было снимать опалубку с готового кольца, бочки распиливают вдоль на две части. Половинки надо надежно соединять. Сделать это можно по-разному:

приварив уголки с просверленными дырками, стягивать болтами;
сделать «ушки» в которые забивать клинья.

Чтобы внутреннюю часть не повело, к каждой половинке надо приварить несколько распорок, которые будут удерживать стенки от искривления.

Вставив одну часть опалубки в другую, выставляют их на одинаковом расстоянии одну относительно другой (замеряя зазор по кругу). В нескольких местах сверлят отверстия — под шпильки, которыми они будут фиксироваться. Шпильки — отрезки прутка с обоих сторон которых нарезана резьба. Отверстия располагают одно напротив другого, чтобы можно было надежно зафиксировать части опалубки.

В просверленные отверстия вставляют шпильки, затягивают гайками. При не очень большой толщине стенок формы для бетонных колец, скорее всего, придется подкладывать под гайки большие шайбы или вырезанные из металла пластины с отверстием — чтобы при заливке бетона форму не погнуло.

Из листового металла

При желании можно сделать формы для бетонных колец и из полосы листового металла и деревянных брусков, которые будут придавать опалубке жесткость. Отрезаете полосу нужной длинны — по длине окружности + 10 см на соединение. Ширина полосы — равна высоте кольца + 10 см. Внизу и вверху загибаете бортики по 5 см, по краю полосы делаете такой же бортик. В боковом бортике просверливаете отверстия под стягивающие болты. Верхний бортик надрезаете каждые 20-25 см (меньше, если диаметр кольца небольшой). Теперь полосу можно согнуть — получиться кольцо. Но оно очень нестабильное — «играет». Жесткости можно придать при помощи деревянного каркаса.

Формы для бетонных колец можно сделать из листовой стали

Из бруска нарезаете куски по 20-25 см длиной. Их крепите под бортик сверлите отверстие в металле, прикручиваете на саморезы отрезки брусков. При длине брусков в 20-25 см форма получится не круглой, а многогранной. Если для вас это критично, можно сделать надрезы чаще, короче напилить бруски. Укрепить также надо высоту. Для этого тоже используют бруски. Крепить их надо почаще — чтобы стенки не прогибались.

Если умеете пользоваться сваркой, можно пойти другим путем. Кроме листового металла понадобится профилированная труба квадратного сечения. Подойжет 15*15 мм или 20*20 мм. Сначала требуется согнуть по четыре одинаковых полудуги из профильной трубы. Четыре больших — для наружной опалубки и четыре поменьше — для внутренней. К дугам приварить вырезанные полосы металла.

Как основу использовать дуги из профильной трубы

Из деревянных досок или брусков

Если с деревом работать вам проще, можно собрать формы для жб колец из древесины. Их собирают из нешироких планок, внизу и вверху фиксируют при помощи кольца. Кольцо может быть из металла, например, из согнутой профилированной трубы. Ее на трубогибе можно выгнуть с требуемым радиусом кривизны.

Формы для производства колец можно сделать из древесины

Если бондарное искусство — ваш конек, можно дуги сделать тоже из древесины. Материал не столь важен. Важна прочность и жесткость полученной формы. Обратите внимание, что бортик крепится снаружи большей опалубки и изнутри меньшей.

Важно! Чтобы снималась опалубка легко, перед заливкой формы надо смазать. Если планируете использовать бетонные кольца для колодца с питьевой водой, использовать можно подсолнечное масло. Если предполагается какое-то техническое сооружение, можно в качестве смазки использовать отработку смешанную с машинным маслом или с ДТ (или чистое машинное масло).

Устройство канализационного колодца

Канализационные колодцы, обязательный атрибут наружной канализации, без них ее устройство невозможно. Они должны проходить по всей длине трубопровода, Их устройство и количество может незначительно различаться, в зависимости от типа и назначения сооружения, сложности и протяженности системы.

Сам процесс строительства такого устройства несложный, главное разобраться в различии типов сооружений, ведь самодельный септик или выгребная яма тоже являются колодцами, и соблюдать правила и требования. После этого, будет проще сделать эффективную и работающую без сбоев систему канализации для дома.

Предъявляемые требования

Требования, которые предъявляются к канализационным колодцам регламентированы в СНиП 2.04.03-85. В этом акте описаны все аспекты касающиеся этих сооружений: место размещения, классификация, размеры и характеристики. В документе сказано, что установка колодца производится если:

есть повороты или изгибы;
изменяется диаметр труб или уклон;
происходит ответвления трубопровода.

Габаритные размеры могут быть разными. в зависимости от диаметра трубопровода:

∅ трубы (мм)	Габариты (мм)
до 150	700
до 600	1000
до 700	1250
от 1000	1500
от 1200	2000

Объем не указывается, однако зная глубину и диаметр вычислить его можно самостоятельно. Эксплуатационные характеристики колодцев из бетона отражены в ГОСТ 8020-90, а пластиковых (полимерных) в ГОСТ 32972-2014.

Видео: Канализация из бетонных колец самый простой и дешевый вариант

Так же, при установке шахты колодцев необходимо соблюдать санитарные нормы, к ним относится:

нельзя устанавливать вблизи источников питьевой воды и водопроводных систем;
установка производится на определенном расстоянии от жилых домов и соседних участков;
объемы должен соответствовать количеству пользователей.

Более подробно о санитарных нормах можно прочитать в этой статье: Правила установки септика.

Виды колодцев

Чтобы понять какие и сколько колодцев необходимо установить на участке следует разобраться в их типах. Канализационная система может включать в себя следующие виды:

смотровой;
перепадный;
поворотный;
фильтрационный;
накопительный.

Каждый из них определяет за свою, определенную функцию, иногда они могут совмещаться в одном сооружении. Ниже подробнее рассмотрим каждый из них.

Смотровой

Смотровой канализационный колодец устанавливается на любой системе, независимо от степени ее сложности. Помогает контролировать работоспособность канализационного трубопровода и используется при обслуживании – прочистка, промывка и прочее. В зависимости от расположения разделяются на:

линейные – при большой протяженности магистрали располагаются на прямых участках, через определенное расстояние;
поворотные – устанавливаются в местах изменения направления трубопровода;
узловые – монтируются в месте соединения нескольких труб в одну;
контрольные – используются в местах соединения локальной канализации с централизованной.

Перепадный

Служит для изменения глубины закладки труб или скорости потока. Так же, могут применяться для обхода какого либо препятствия. Конструкция состоит из резервуара с расположенными на разной высоте подводящими и отводящими трубами, и дополнительными устройствами, например, ступени для гашения скорости. Так же как и предыдущий вид могут несколько различаться друг от друга:

классическая конструкция – стоки поступают через верхнюю, а отводятся через нижнюю трубу;
с отбойно — сливными стенками – для изменения скорости потока;
каналы с уклоном – для увеличения скорости;
конструкции с многоступенчатыми перепадами.

Фильтрационный

Эти модели используются в качестве устройства для почвенной доочистке стоков поступающих из септика. Конструктивной особенностью этого колодца является отсутствие дна и отверстия в стенках. Вместо этого, на дне и снаружи колодца устраивается дренажный слой из щебня или гравия.

Накопительный

Место для сбора и хранения стоков, проще говоря обычная выгребная яма. При его обустройстве важно, чтобы емкость была герметичной и регулярная очистка.

Материал изготовления

Шахта канализационного колодца может быть сделана из различных материалов. Самые распространенные:

кирпич;
бетон;
пластик.

Кирпичная кладка	Высокая прочность, при умении обращаться с мастерком монтаж не потребует много времени. Отверстия в стенах делаются на этапе строительства.
Бетон	Монтаж — с использованием опалубки или установка готовых колец. Отверстия для труб в заливных конструкциях выполняются при заливке, в кольцах — перфоратором или другим инструментом.
Пластик	Делаются из еврокубов или бочек. Есть и заводские емкости, включающие в себя лотки с разводками различных типов. Может потребоваться якорение к бетонному основанию.

Для кирпичных и бетонных колодцев необходима гидроизоляция стен, снаружи и внутри, и дна.

Монтаж бетонного колодца

Канализационные колодец из бетона и кирпича практически не отличаются этапами и ходом работ по монтажу. Установка в любом случае происходит следующим образом:

Роется котлован, необходимого размера.
Устраивается основание – заливка фундамента или готовая плита.
Устройство стенок – заливка или установка колец.
Гидроизоляция стен и швов.
Засыпка и трамбовка.
Устройство крышки.

Для того, чтобы опускать готовые кольца в котлован, потребуется привлечение спецтехники.

Монтаж пластикового колодца

Готовые емкости из пластика или других полимерных материалов дает возможность все работы выполнить без привлечения грузоподъемной техники и экономит время. Главное, правильно выбрать место расположения конструкции и его размер. Монтаж выполняется в несколько этапов:

Рытье и подготовка котлована.
Фундамент – подушка из песка и щебня или заливное основание.
Установка резервуара, при необходимости крепление к фундаменту.
Включение в систему.

Во избежание заливки колодца любого типа, рекомендуется делать вокруг него отмостку из бетона по всему периметру горловины шириной 1,5 м.

Видео: Монтаж канализационного колодца из бетонных колец

Канализационные колодцы — виды и установка

При строительстве отвода и очистки сточных вод часто используются канализационные колодцы. Они предназначены для осмотра, выполнения работ по очистке и ремонту канализационных труб. В местах поворота трубопровода колодцы необходимо устанавливать обязательно.

Канализационный колодец состоит из следующих частей:

рабочий резервуар;
шахта;
дно;
горловина;
смотровой люк.

Конструкция канализационного колодца может различаться формой, размером и материалом, который использован для его изготовления. Рабочий резервуар зависит от вида подземных коммуникаций, а размеры зависят от задач по обслуживанию канализационных труб.

Шахта канализационного колодца обычно бывает круглой формы и с вмонтированной лестницей.

Обязательным условием безопасности канализационного колодца является наличие прочной и надежной крышки, которая предназначена для того, чтобы в устройство не попадали посторонние предметы, животные и люди. Смотровой люк маркируется соответствующим способом, чтобы можно было определить, что на данном месте находится канализационные коммуникации.

Как правило, высота рабочей части колодца составляет 1,8 метра для удобства работы в нем обслуживающего персонала.

Ранее крышку изготавливали из толстого и тяжелого металла, сейчас используется пластик, который по надежности и форме соответствует требованиям по безопасности. По стоимости такой люк значительно дешевле металлических изделий.

Колодец канализационный: размеры и формы

Если канализационный трубопровод имеет диаметр до 300 миллиметров, то чаще применяется колодец круглой формы размером до одного метра в диаметре. При этом рабочая камера должна быть не меньше 0,7 метра.

При большем размере трубопровода рекомендуется установка канализационного колодца с дном в диаметре не меньше одного метра. В этом случае форму дна лучше выбрать в виде квадрата для большего удобства при монтаже труб.

Угол между канализационными трубами в колодце должен быть не больше 90 градусов, за исключением устройства с перепадом уровня.

Виды канализационных колодцев

В современных системах отвода и очистки сточных вод используются следующие виды канализационных колодцев:

колодец смотровой;
проходной колодец;
угловое устройство;
колодец для поворота труб (поворотный);
контрольный колодец;
станционный колодец.

Основные задачи канализационных колодцев:

Контроль работы всей системы канализации.
Устранение засоров и повреждений труб.
Устройство труб, расположенных на разном уровне.
Чистка системы канализации от осадков и посторонних предметов.

От того, какую функцию выполняет данное устройство, а также от диаметра трубопровода, зависит и размер канализационного колодца.

Смотровые канализационные колодцы

Классификация смотровых канализационных колодцев:

линейный колодец;
колодец поворотный;
узловой колодец;
контрольный колодец.

Линейные колодцы устанавливают на прямых участках трубопровода.

Канализационный колодец поворотного типа устанавливается в местах поворота коммуникаций и предназначен для производства работ по техническому обслуживанию и для чистки при возникновении засоров с помощью сильного потока воды.

Колодец канализационный поворотный обязательно необходимо устанавливать на каждом изгибе трубопровода, потому что чистить изогнутую трубу очень тяжело.

Узловые колодцы монтируют в месте, где есть необходимость соединения нескольких канализационных труб в одну систему.

Узловой смотровой колодец

Контрольные устройства строят в местах соединения дворовой и внутриквартальной канализации, а также для объединения уличной и центральной сети.

Канализационные колодцы перепадные

Перепадные колодцы предназначены для того, чтобы выровнять общий уровень системы канализации, если входящая труба и выходящая труба имеют разный уровень расположения. Это нужно для уменьшения или увеличения скорости потока сточных вод.

По конструкции перепадные канализационные колодцы бывают следующих видов:

Обычный перепад на водосливе практического профиля, а в его нижнем уровне установлен водобойный колодец.
Трубчатый перепад имеет вертикальную трубу.
Устройство отбойно-водосливной стенки.
Многоступенчатые перепады, в которых каждая ступень гасит скорость потока сточных вод.
Быстроток – небольшой канал, имеющий большой уклон уровня.

При строительстве канализационной системы перепадный колодец можно не устанавливать, если диаметр трубопровода меньше 600 миллиметров и разница в уровне составляет менее полуметра.

Трубчатый перепад устанавливается при несоответствии уровней труб до трех метров.

В начале каждого участка канализационных коммуникаций следует строить колодец для промывки всей системы, особенно в местах небольшой скорости движения сточных вод. В качестве данного устройства, как правило, используются обычные канализационные смотровые колодцы. В отдельных случаях для этих целей строятся специальные сооружения, в которых подведена вода и есть запорные устройства.

Материалы, применяемые при изготовлении канализационных колодцев

Типовые канализационные колодцы изготавливают с применением различных материалов:

железобетон;
пластик;
стекловолокно.

Бетонные колодцы прочны и надежны, однако, для их монтажа требуются значительные ресурсы и дополнительная техника из-за большой массы. К тому же, установка дополнительных каналов также составляет определенные трудности.

Пластиковые и стекловолоконные сооружения дешевле, легче и обладают унифицированной конструкцией. Установить канал канализации очень просто, так как в конструкции колодца есть места для его установки.

Форма канализационных колодцев может быть круглой или квадратной.

Гидроизоляция канализационных колодцев

Для предотвращения попадания загрязняющих веществ в почву каждый канализационный колодец должен быть герметичным.

В качестве гидроизоляции можно использовать различные составы, изготовленные на битумной основе.

Особое внимание нужно обратить на стыки бетонных колец, из которых построен канализационный колодец.

Перед нанесением слоя гидроизоляции поверхность необходимо просушить, очистить и удалить грязь и посторонние вещества. Если обнаружена утечка стоков, то это место следует дополнительно заделать раствором цемента и обработать несколькими слоями битума.

После этого необходимо отдельно промазать составом все стыки.

Далее можно приступать к нанесению слоев гидроизоляции на всю поверхность канализационного колодца. Количество слоев должно быть не меньше трех. При этом каждый слой должен сначала просохнуть, а только затем можно наносить следующий слой битумного состава.

Гидроизоляцию необходимо делать как внутри, так и снаружи канализационного колодца. К этой работе следует подходить очень внимательно, иначе сточные воды могут загрязнить почву.

Установка канализационных колодцев необходима, прежде всего, для контроля, обслуживания трубопроводов и удаления отходов, которые накапливаются с течением времени в трубах и всей системе.

Формы для колодезных колец – фабричные и самодельные

Бетонные кольца – весьма востребованный продукт, используемый для строительства гидротехнических и канализационных сооружений. Причем спрос существует не только со стороны крупных строительных компаний, но и со стороны частников, индивидуальных застройщиков, желающих обеспечить себе комфортный быт.
Для изготовления этих изделий используются специальные формы для производства колодезных колец, выпускаемые промышленностью в соответствии со стандартами, которые регламентируют их размеры (ГОСТ 8020-90).

Фабричные формы

Для строительства разного вида колодцев используются кольца стеновые КС различных типоразмеров. Они изготавливаются путем заливки бетона в специальные формы колец колодезных, которые представляют собой двойную металлическую опалубку цилиндрической формы.
Их наружный и внутренний диаметры соответствуют величинам, регламентируемым Госстандартом, как и разница между ними, равная толщине готового кольца.

Форма для изготовления колец стеновых КС 10.9

Металл опалубки имеет толщину от 3 до 8 мм. На неё устанавливаются вибраторы в количестве от одного до четырех, в зависимости от размеров кольца, предназначенные для утрамбовывания бетонной смеси.

Для справки. Процесс производства колец с использованием таких форм предельно прост.
Их устанавливают на металлический поддон, закладывают внутрь арматуру диаметром 6-10 мм, заливают бетонную смесь и включают вибрацию. По мере оседания раствора вследствие утрамбовывания его добавляют. После обретения изделием определенной прочности форму снимают.

При стандартных размерах формы все же могут несколько отличаться друг от друга, что необходимо учитывать при их приобретении.
Основное отличие состоит в возможности изготовления колец с разной формой торцов:

Кольца с ровными торцами устанавливаются друг на друга с последующей герметизацией стыков и стягиванием металлическими скобами;
Кольца с замками имеют гребень на верхнем торце и паз на нижнем. Они обеспечивают более плотное и надежное соединение, предотвращая смещение колец относительно друг друга в горизонтальной плоскости.
Цена таких изделий при реализации всегда выше.

Схема стыковки колец с пазо-гребневым замком

Для формирования такого замка опалубка снабжается пустообразователями – навариваемыми по кругу полосами металла. Они располагаются на внешней стороне внутреннего кольца опалубки и на внутренней стороне наружного кольца.
Кроме того, форма для колец колодезных может быть рассчитана на изготовление колец с металлическими транспортировочными петлями, которые жестко связываются с каркасом из арматуры. А может обеспечивать образование в стенках кольца сквозных отверстий-проушин для крепления строп.
Собираясь приобретать формы, обращайте внимание на эти моменты, а также на толщину металла, из которых они выполнены. Чем она больше, тем прочнее и долговечнее изделие, и тем точнее будут геометрические размеры колец.

Самодельные формы

Иметь собственную форму для отливки колец выгодно во всех отношениях. Конечно, её можно приобрести, но высокая стоимость подобных изделий (от 40 до 80 тысяч рублей) не оправдает самостоятельного изготовления колец для личных нужд.
Другое дело, если вы собираетесь наладить их производство на продажу или приобретаете форму совместно с соседями по садовому кооперативу. Тогда это предприятие имеет смысл.
Но если вам нужно изготовить всего 3-4 кольца для строительства водяного колодца или выгребной ямы, лучше сделать опалубку для них своими руками.
Что вам это даст:

Экономию средств на приобретении готовых изделий;
Отсутствие затрат на доставку колец на участок – их можно делать непосредственно на месте строительства колодца;
Уверенность в качестве используемого сырья;
Возможность заработать, сдавая опалубку в аренду соседям или самостоятельно изготавливая для них колодезные кольца.

Как сделать опалубку

Самая лучшая форма для производства колодезных колец получается из металлических бочек или отрезков труб большого диаметра, пластиковых цилиндров. Эти изделия имеют правильную геометрическую форму, которую трудно получить из листового металла без специального оборудования – листогиба.

Обратите внимание! Разница диаметров двух используемых бочек должна быть не менее 7-8 см для изготовления армированных колец и не менее 15 см для изготовления изделий без армирующего каркаса.

Вам предстоит изготовить четыре детали примерно такой формы, которая изображена на чертеже:

Последовательность работ такова:

У обеих бочек отрезается дно, внутренняя бочка делается выше наружной на несколько сантиметров;
Делается разметка на большой бочке, делящая её двумя вертикальными продольными линиями на две равные части. Разметка должна быть как на внешней, так и на внутренней стороне;
При помощи сварки или заклепок вдоль размеченных линий с обеих сторон крепится стальной уголок. Он может быть сплошным, на всю высоту цилиндра, либо к нему приваривается три пары отрезков точно напротив друг друга (вверху, внизу и по середине);

На фото видно расположение уголков

Затем в уголках просверливаются отверстия для их последующего крепления болтами. Сверлить нужно сразу оба уголка за один прием, чтобы отверстия точно совпали;
После этого бочка аккуратно разрезается с внутренней стороны по линии разметки болгаркой с тонким кругом, чтобы не повредить приваренные снаружи уголки. Внешний цилиндр опалубки готов.

Точно так же изготавливается внутренний цилиндр, с той лишь разницей, что уголки крепятся не на внешнюю, а на его внутреннюю стенку.

Обратите внимание! Меньшую бочку размечают иначе – так, чтобы одна её часть была вдвое больше другой. Это необходимо для того, чтобы при съеме опалубки она легко складывалась внутрь. Поэтому расстояние между линиями разметки должно составлять не половину окружности, а её треть.

Для удобства пользования можно приварить к элементам опалубки ручки – снаружи на большом цилиндре и внутри на малом.
Чтобы кольца во время строительства колодца было удобно перемещать, просверлите в стенках опалубки сквозные отверстия диаметром 4-5 см, в которые во время заливки раствора будут вставляться деревянные заглушки. После их удаления из готового кольца образуются проушины для строп.

Деревянные заглушки в опалубке

Дополнительно можно изготовить металлические распорки из арматуры, надеваемые на верхние торцы опалубки для предотвращения смещения колец во время заливки раствора.

Как изготовить бетонное кольцо с помощью самодельной формы

Для изготовления колец потребуются стандартные материалы: цемент, песок, щебень или гравий, вода. Они получатся намного прочнее, если будут армированы металлической проволокой или прутьями.
Итак:

Цемент желательно использовать высокой марки (не ниже М400) и созревший (произведенный не менее месяца назад);
Массовая доля песка должна составлять 2-2,5 части на одну часть цемента;
Доля гравия – 3-4 части;
Доля воды – 0,5-0,7 части.

Именно такое соотношение компонентов обеспечивает максимальную плотность бетона.

Бетономешалка значительно облегчит ваш труд

Для приготовления раствора сначала смешивают цемент и песок, заливают водой, перемешивают, после чего засыпают предварительно замоченный в воде гравий.

Совет. Заниматься изготовлением любых бетонных изделий желательно при температуре не ниже +8 градусов. Производственную площадку нужно размещать под навесом или в защищенном от солнечных лучей месте, так как слишком быстрое испарение влаги приводит к уменьшению прочности бетона.

Дальнейшая инструкция такова:

Установите форму на ровную твердую поверхность или в металлический поддон, выставив наружную и внутреннюю опалубку так, чтобы расстояние между ними по всей окружности было одинаковым. Стяните половинки каждого цилиндра болтами через отверстия в уголках;
Разместите между стенками формы арматурный каркас, сваренный из металлических прутьев. Можно также использовать и проволоку толщиной 2-6 мм, укладывая её витками по мере заливки в форму бетонной смеси;

При отсутствии металлических распорок изготовьте деревянные клинья, длина которых равна расстоянию между стенками, и установите их чуть выше среднего уровня между цилиндрами в трех-четырех местах;
Начинайте равномерно закладывать раствор в форму, через каждые 15-20 см производя его уплотнение по кругу толстым деревянным или металлическим стержнем (например, рукояткой лопаты). Эта процедура заменит вибрацию, применяемую при заводском изготовлении колец;
Когда уровень бетона достигнет распорок, их нужно убрать и продолжить заполнение формы до края наружного кольца;
Последний этап – тщательное разравнивание раствора по верху. Чем ровнее получится торцевая часть колодезных колец, тем легче их будет стыковать и герметизировать во время строительства колодца.

Снимают опалубку, когда изделие наберет достаточную прочность. В зависимости от окружающей температуры и влажности воздуха это может произойти как через день, так и через 3-4 дня.
Для снятия раскручивают крепежные болты, затем сначала складывают внутрь меньший цилиндр, затем раскрывают больший.

После распалубки кольцо для колодца нельзя перемещать ещё в течение нескольких дней. Все это время его рекомендуется смачивать водой, чтобы обеспечить лучшую прочность бетона. К использованию оно будет готово через 10-14 дней от момента изготовления.

Заключение

Посмотрев видео в этой статье, вы сможете лучше понять, как изготавливать прочные и качественные бетонные кольца, из которых можно построить водяной или канализационный колодец. Конечно, на это с учетом самостоятельного выполнения опалубки уйдет довольно много времени, зато вы значительно выиграете в цене и сможете впоследствии использовать форму для отливки новых изделий для своих знакомых и друзей.

Изоляторы для электротехнических установок

Токоведущие части электрических установок и отдельных аппаратов должны быть надежно изолированы одни от других и от земли. Для выполнения этих функций и крепления токоведущих частей используют различные изоляторы , которые подразделяются на станционные , аппаратные и линейные .

Станционные и аппаратные изоляторы применяют для крепления и изоляции шин в распределительных устройствах электрических станций и подстанций или соответственно токоведущих частей аппаратов. Эти изоляторы, в свою очередь, подразделяются на опорные и проходные . Последние устанавливают при проходе шин через стены и перекрытия внутри помещений, а также при выводе их из зданий или применяют для вывода токоведущих частей из корпусов аппаратов.

Линейные изоляторы служат для крепления проводов воздушных электрических линий и шин открытых распределительных устройств.

Конструктивно и по назначению изоляторы подразделяются на штыревые, подвесные, опорные и проходные.

Штыревые изоляторы состоят из одного или двух фарфоровых элементов и армируются на металлических штырях, закрепляемых в траверсах опор. Все штыревые изоляторы обеспечивают жесткое крепление проводов на опорах.

Линейные подвесные изоляторы обеспечивают нежесткую связь проводов с опорами ЛЭП. Тарельчатые подвесные изоляторы соединяются в гирлянды. Кроме тарельчатых, находят применение стержневые линейные изоляторы, позволяющие повысить электрическую прочность благодаря тому, что они не подвержены пробою.

Опорные изоляторы служат для поддержания шин и контактных деталей РУ и электрических аппаратов.

Опорно-штыревые изоляторы состоят из одного, двух или трех фарфоровых элементов, жестко соединенных друг с другом и закрепленных на чугунном штыре. Применяются в качестве изоляционных опор в ОРУ, в связи с чем имеют выступающие крылья для защиты от атмосферных осадков.

Опорно-стержневые изоляторы тоже предназначены для работы в наружных установках. Такой изолятор представляет собой сплошной фарфоровый стержень с выступающими крыльями, на торцевых частях которого закреплены чугунные колпаки для соединения изоляторов в колонки и для крепления их на аппаратах и в РУ.

Проходные изоляторы применяются для вывода проводников ВН из баков трансформаторов, масляных и воздушных выключателей, а также для изоляции проводов, проходящих через стены зданий. Они состоят из фарфорового элемента, через внутреннюю полость которого пропущен токоведущий металлический стержень или группа шин.

Разновидностью проходных изоляторов являются вводы . Токоведущей частью ввода служит медная труба, основная внутренняя изоляция — керамическая, жидкая или бумажно-масляная, из бакелита или других твердых органических материалов.

Изоляторы должны удовлетворять следующим требованиям : обеспечивать достаточную электрическую прочность, определяемую напряженностью электрического поля (кВ/м), при которой материал изолятора теряет свойства диэлектрика, обладать достаточной механической прочностью, дающей возможность противостоять динамическим усилиям, которые возникают между отдельными токоведущими частями при коротком замыкании в цепи, обеспечивать неизменность своих свойств под влиянием окружающей среды (дождь, снег и т. п.), обладать достаточной теплостойкостью, то есть не изменять своих электрических свойств при изменении температуры в определенных пределах, иметь поверхность, устойчивую против воздействия электрических разрядов.

К электрическим характеристикам изоляторов относятся : номинальное и пробивное напряжения (минимальное напряжение, при котором происходит пробой изолятора), разрядные и выдерживаемые напряжения промышленной частоты в сухом состоянии (сухо-разрядное, при котором происходит перекрытие по поверхности изолятора без потери изоляционных качеств) и под дождем (мокро-разрядное, по смоченной поверхности изолятора), импульсные 50 %-ные разрядные напряжения обеих полярностей.

К основным механическим характеристикам изоляторов относятся: минимальная (номинальная) разрушающая нагрузка (в ньютонах), приложенная к головке изолятора в направлении, перпендикулярном оси, а также размеры и масса.

Линейные изоляторы предназначены для изоляции и крепления проводов на воздушных линиях и в распределительных устройствах электрических станций и подстанций. Изготавливаются они из фарфора или закаленного стекла. По конструкции изоляторы разделяют на штыревые и подвесные.

Штыревые изоляторы применяются на воздуш ных линиях напряжением до 1 кВ и на ВЛ 6-35 кВ (35 кВ – редко и только для проводов малых сечений). На номинальное напряжение 6-10 кВ и ниже изоляторы изготавливают одноэлементными, а на 20-35 кВ – двухэлементными.

Подвесной изолятор тарельчатого типа наиболее распространен на воздушных линиях напряжением 35 кВ и выше. Подвесные изоляторы состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей части и металлических деталей – шапки и стержня, соединяемых с изолирующей частью посредством цементной связки.

Для воздушных линий в районах с загрязненной атмосферой разработаны конструкции изоляторов грязестойкого исполнения с повышенными разрядными характеристиками и увеличенной длиной пути утечки.

Подвесные изоляторы собирают в гирлянды , которые бывают поддерживающими и натяжными. Первые монтируют на промежуточных опорах, вторые – на анкерных. Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии. Например, в поддерживающих гирляндах воздушных линий с металлическими и железобетонными опорами 35 кВ должно быть 3 изолятора, 110 кВ – 6 – 8, 220 кВ – 10 – 14 и т. д..

Штыревые изоляторы крепятся на опорах при помощи крюков или штырей. Если требуется повышенная надежность, то на анкерные опоры устанавливают не один, а два и даже три штыревых изолятора.

Станционные и аппаратные изоляторы , как и линейные, в большинстве случаев изготовляют из фарфора, который наиболее полно отвечает предъявляемым требованиям. Ряд деталей аппаратов, выполняющих функции изоляции, особенно находящихся внутри кожухов и в некоторых случаях залитых изоляционным маслом, изготавливают из бакелита, гетинакса и текстолита.

Для крепления изолятора к основанию и шин или токоведущих частей аппаратов к изолятору используют металлическую арматуру, то есть металлические части, закрепленные на фарфоре. Арматуру закрепляют на фарфоре чаще всего при помощи различного рода цементирующих замазок с коэффициентом объемного теплового ресширения, близким к коэффициенту фарфора. В целях улучшения качества изоляторов их фарфоровый корпус с внешней стороны покрывают глазурью.

В зависимости от рода установки используют изоляторы для внутренней или наружной установки . Изоляторы для наружной установки имеют более развитую поверхность, благодаря которой увеличивается микроразрядное напряжение, что обеспечивает надежную работу под дождем, а также в загрязненном состоянии.

Изоляторы на разные номинальные напряжения отличаются активной высотой фарфора, а на разные разрушающие механические усилия – диаметром.

Опорные изоляторы можно разделить на опорно-стержневые и опорно-штыревые . Опорные-стержневые изоляторы имеют сплошной или полный фарфоровый стержень с выступающими ребрами.

Арматура изоляторов , рассчитанных на значительную механическую нагрузку, состоит из овальных или квадратных фланцев с отверстиями для болтов снизу и металлических головок с нарезными отверстиями для крепления проводника сверху.

Изоляторы, рассчитанные на меньшую механическую нагрузку, не имеют фланцев и головок. У них предусмотрены металлические фасонные вкладыши с резьбовыми отверстиями, укрепленные в углублениях фарфорового стержня. Эти изоляторы благодаря внутренней заделке арматуры имеют меньшие размеры и массу.

Изоляторы для внутренней установки на напряжение до 35 кВ серии ОФ имеют коническое фарфоровое тело с одним или двумя небольшими ребрами. Опорно-стержневые изоляторы для наружной установки серии ОНС отличаются от рассмотренных более развитыми ребрами. Их изготавливают для напряжений 10 – 110 кВ.

Опорно-штыревые изоляторы серии ОНШ предназначены для наружной установки. Они имеют фарфоровое тело с далеко выступающими ребрами (крыльями) для защиты от дождя. Изолятор укрепляют на основании при помощи чугунного штыря с фланцем. Сверху предусмотрен чугунный колпак с нарезными отверстиями для крепления токоведущих частей.

Проходные изоляторы для внутренней установки на напряжение до 35 кВ имеют полый фарфоровый корпус с небольшими ребрами. Для крепления изолятора в перекрытии (стене) на средней его части предусмотрен фланец, а на торцах для крепления проводника – металлические колпаки. Проходные изоляторы с номинальным током до 2000 А снабжены стержнями прямоугольного сечения.

Изоляторы на ток 2000 А и выше, так называемые «шинные» , поставляются без стержней. Эти изоляторы на торцах имеют колпаки специальной конструкции, удерживающие стальные планки с прямоугольными вырезами, через которые пропускается токоведущая шина.

Фланцы и колпаки у изоляторов с большим номинальным током (обычно более 1000 А) изготавливают из немагнитных материалов – чугуна специальных марок, силумина – для избежания дополнительных потерь из-за индуктированных токов.

Проходные изоляторы, одна часть которых работает на открытом воздухе, а другая – в закрытом помещении или в масле, как, например, проходные изоляторы трансформаторов и масляных выключателей , делают несимметричными. Часть фарфорового корпуса, работающая на воздухе, имеет более развитые ребра.

Проходные изоляторы на напряжение 110 кВ и выше, так называемые «вводы», кроме фарфоровой, имеют маслобарьерную или в более новых конструкциях бумажно-масляную изоляцию. В последнем случае на токоведущий стержень наложены слои кабельной бумаги с проводящими прокладками из алюминиевой фольги между ними (конденсаторный ввод). Конденсаторный ввод обеспечивает равномерное распределение потенциала как вдоль оси, так и в радиальном направлении. Эти вводы обычно герметизированы.

Воздушные линии электропередач (ВЛЭП) — классификация и устройство

Характеристики изоляторов

Электрический изолятор – это изделие, предназначенное для крепления провода, кабеля или шины на несущей конструкции линии электропередач и предотвращения её пробоя на землю. Они бывают разных видов и изготавливаются из диэлектрических материалов – фарфора, стекла и полимеров.

Так как электрическое предназначение изоляторов – обеспечить изоляцию проводника от несущей конструкции, то основными характеристиками являются:

Сухоразрядное напряжение – напряжение, при котором наступает искровой разряд по поверхности в сухом её состоянии при нормальных условиях окружающей среды.
Мокроразрядное напряжение – то же самое, но под дождем, если его струи попадают на изолятор под углом в 45 градусов. Сила дождя при этом равна 5 мм/мин, удельное объемное сопротивление воды – 9500-10500 Ом*см (при 20°С). Так как вода проводит электрический ток – мокроразрядное напряжение всегда ниже сухоразрядного.
Пробивное напряжение – напряжение, при котором наступает пробой тела изолятора между стержнем и шапкой (для подвесных изделий). Стержень и шапка при этом являются электродами.

Стеклянные изоляторы

Подвесные стеклянные изоляторы ПС-40 используются на ВЛЭП напряжением 6-35 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 40 кН.

Подвесные стеклянные изоляторы ПС-70 используются на ВЛЭП напряжением 35-220 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 70 кН.

Подвесные стеклянные изоляторы ПС-120 используются на ВЛЭП напряжением 35-330 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 120 кН.

Подвесные стеклянные изоляторы ПС-160Д используются на ВЛЭП напряжением 110-500 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 160 кН.

Подвесные стеклянные изоляторы ПС-210Б используются на ВЛЭП напряжением 110-750 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 210 кН.

Подвесные стеклянные изоляторы ПС-300Б используются на ВЛЭП напряжением 110-750 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 300 кН.

Подвесные стеклянные изоляторы ПС-400Б используются на ВЛЭП напряжением 330-750 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 400 кН.

Подвесные стеклянные изоляторы ПСД-70Е используются на ВЛЭП напряжением 35-220 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 70 кН. Изоляторы имеют увеличенную длину пути утечки благодаря изоляционной детали с двойным ребром.

Подвесные стеклянные изоляторы ПСВ-120Б используются на ВЛЭП напряжением 110-500 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 120 кН. Изоляторы имеют увеличенную длину пути утечки благодаря вытянутым формам ребер.

Подвесные стеклянные изоляторы ПСВ-160Б используются на ВЛЭП напряжением 220-750 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 160 кН. Изоляторы имеют увеличенную длину пути утечки благодаря вытянутым формам ребер.

Подвесные стеклянные изоляторы ПСС-120Б используются на ВЛЭП напряжением 35-220 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 120 кН. Изоляторы имеют специальную форму изоляционной детали. Сферическая форма позволяет изолятору лучше работать в условиях пустыни, степи и открытых пространств с большой ветровой нагрузкой благодаря лучшей само очистке изолятора.

Подвесные стеклянные изоляторы ПСС-210Б используются на ВЛЭП напряжением 220-500 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 210 кН. Изоляторы имеют специальную форму изоляционной детали. Сферическая форма позволяет изолятору лучше работать в условиях пустыни, степи и открытых пространств с большой ветровой нагрузкой благодаря лучшей само очистке изолятора.

Подвесные стеклянные изоляторы ПСК-300А используются на ВЛЭП напряжением 500-1150 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 300 кН. Изоляторы имеют специальную форму изоляционной детали. Коническая форма позволяет изолятору лучше работать в условиях пустыни, степи с большой ветровой нагрузкой благодаря лучшей само очистке изолятора.

Подвесные стеклянные изоляторы ФОГ-70, ФОГ-120, ФОГ-160 используются на ВЛЭП напряжением 35-220 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 70, 120, 160 кН соответственно. Изоляторы имеют специальное гидрофобное покрытие. Благодаря ему изолятор сохраняет все положительные характеристики традиционного изолятора из закаленного стекла и приобретает все положительные качества силиконовых крекингостойких гидрофобных изоляторов.

Стеклянные штыревые изоляторы ШС-10И, ШС-10И1 используются на ВЛЭП напряжением 10 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 12,5 кН. Изолятор содержит две концентрично установленные изоляционные детали, соединенные связкой. Одна из деталей выполнена из фарфора. Вторая изоляционная деталь выполнена из закаленного стекла. Преимуществом стеклянных изоляторов данного является визуальное обнаружение дефектного изолятора.

Стеклянные штыревые изоляторы ШС-10Е, ШС-10Д, ШС-20Д используются на ВЛЭП напряжением 10-20 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 12,5-13 кН. Преимуществом стеклянных изоляторов является:

отсутствие скрытых дефектов внутри изоляционного тела. Каждый изолятор проходит оптический контроль на отсутствие пузырьков в силовой головке изолятора;
контроль изоляторов на угол поляризации проходящего света позволяет гарантировать стабильные электроизоляционные свойства, недостижимые в керамике;
стеклянные изоляторы не стареют, в теле изолятора со временем не появляются микротрещины;
стеклянные изоляторы можно быстро идентифицировать на линии при их выходе из строя.

Стеклянные штыревые изоляторы ШТИЗ-10-А, ШТИЗ-10-Б, ШТИЗ-20-А, ШТИЗ-20-Б используются на ВЛЭП напряжением 10-20 кВ, при нагрузках не превышающих нормированную 20 кН. Преимущество изоляторов из закаленного стекла ШТИЗ-10-А, ШТИЗ-20-А над фарфоровыми ШФ-10, ШФ-20:

исключение возможности падения изолятора и провода на землю;
идентификация состояния изолятора по видимому разрушению юбки из закаленного стекла;
более высокое значение выдерживаемой разрушающей нагрузки ( более чем в 2 раза);
более высокое значение стойкости к динамическим ударам ( более 20 раз);
отсутствие скрытых дефектов внутри изоляционного тела. Каждый изолятор проходит оптический контроль на отсутствие дефектов в силовом узле (головке) изолятора. В фарфоровом изоляторе невозможно визуально проконтролировать отсутствие дефектов в самом напряженном месте в головке изолятора;
контроль изоляторов на угол поляризации проходящего света позволяет гарантировать стабильные электроизоляционные свойства, недостижимые в керамике;
в теле стеклянных изоляторов со временем не появляются микротрещины, не происходит старение;
точные размеры стеклянного изолятора, недостижимые у фарфорового в силу изменения их размеров во время высокотемпературного обжига;
характеристики закаленного стекла выше фарфора, все подвесные изоляторы из стекла;
простота монтажа провода на изолятор: провод монтируется зажатием прижимной планки двумя болтами;
к вышеуказанным плюсам ШТИЗ-10-А, ШТИЗ-20-А для изолятора ШТИЗ-10-Б, ШТИЗ-20-Б добавляется простота монтажа самого изолятора на штыре траверсы. Изолятор монтируется затяжкой гайки стягивающего хомута стандартным гаечным ключом, без применения колпачков, пакли, сурика.

Низковольтные стеклянные штыревые изоляторы НС-18А используются для изоляции и крепления проводов на ВЛЭП напряжением до 1 кВ, линий связи и радиотрансляционных сетей.

Конструкция

Конструктивно все электрические изоляторы различаются способами крепления к несущей конструкции и крепления кабеля. Главной задачей этого изделия является предотвращение электрических разрядов, для этого они выполняются в виде тарелок или стержней с ребрами. Эти ребра нужны для того, чтобы разряд развивался под углом к силовым линиям поля. На рисунке ниже вы видите примеры типовых изделий разных форм и конструкций:

Изоляторы электрические

В процессе монтажа линий электропередачи, различных электроустановок и прочей аппаратуры серьезное внимание уделяется надежной изоляции токоведущих частей между собой и от земли. Эту функцию выполняют электрические изоляторы, разделяющиеся на несколько основных типов, в зависимости от условий эксплуатации. Кроме того, эти изделия служат креплениями для проводов и других токоведущих частей, использующихся в электроустановках. В соответствии со своим назначением изоляторы могут быть станционными, аппаратными и линейными.

Основные характеристики
Назначение и свойства
Применение аппаратных и станционных изоляторов
Изоляторы для наружной и внутренней установки
Монтажные работы

Различие по материалу исполнения

Чтобы рассмотреть классификацию видов и типов изоляторов нужно сначала разобраться, как их различают. Итак, в первую очередь они классифицируются по материалу изготовления:

Фарфоровые.
Стеклянные.
Полимерные.

Фарфоровые можно назвать классикой, такие применялись раньше даже при наружной проводке в домах. Обычно они белого цвета, но могут быть и других цветов. Такие можно увидеть на разных электроустановках. Достоинством является то, что они выдерживают большие нагрузки на сжатие, обладают хорошими диэлектрическими свойствами.

Однако они бьются и ломаются. Отсюда возникает необходимость регулярной проверки их целостности, а часто для этого приходится отключать электроустановку и вытирать с них масло, пыль и другие загрязнения. Также проблемой является их большой вес.

Стеклянные, хоть и боятся ударов, но для контроля их целостности достаточно визуального осмотра, что можно провести и без отключения напряжения. В настоящее время в воздушных линиях электропередач, в качестве подвесных изоляторах они вытесняют керамику, в том числе и потому что меньше весят, а также в производстве дешевле.

Полимерные используются в помещении, на улице редко, в качестве исключения. Можно иногда увидеть опорные изоляторы из полимеров на ВЛ 10 кВ или других напряжений средней величины, но редко, или на неответственных линиях. Это обусловлено тем, что с течением времени и под действием УФ-излучений они стареют, внутренняя структура распадается и ухудшаются их электрические и механические характеристики.

Однако для оборудования, которое доступно для регулярного обслуживания и ремонта они применяются часто. Например, это могут быть опорные изоляторы шин в трансформаторных подстанциях и распределителях.

Конструкция подвесных изоляторов [ править | править код ]

Подвесные изоляторы существуют следующих типов:

цепочечные,
тарельчатые (с шапкой и стержнем),
паучковые,
«моторные»,
длинностержневые.

Первыми подвесными изоляторами, пригодными для промышленной эксплуатации, были цепочечные фарфоровые изоляторы Хьюлетта (E. Hewlett). Они были разработаны одновременно с тарельчатыми изоляторами, но имели важное практическое преимущество: в их конструкции не использовалась цементная связка (посредством которой соединялись детали тарельчатых изоляторов), что повышало их механическую надёжность. Однако, они обладали более сложной системой соединения в гирлянды (петлями крест-накрест, наподобие изоляторов-«орехов») и худшими электрическими характеристиками по сравнению с тарельчатыми изоляторами. Позднее в качестве альтернативы обычным тарельчатым изоляторам с цементной связкой были созданы паучковые, «моторные» и бесцементные изоляторы различных конструкций. Эти типы подвесных изоляторов, как и цепочечные, в настоящее время более не применяются, так как проблема с надёжностью цементной связки была решена, что уничтожило их преимущества. Наиболее распространённым типом подвесных изоляторов в настоящее время являются тарельчатые изоляторы с шапкой и стержнем и цементной связкой. [1]

Тарельчатые подвесные изоляторы состоят из:

фарфоровой или стеклянной изолирующей детали — «тарелки»,
шапки из ковкого чугуна,
стержня в форме пестика.

Шапка и стержень скрепляются с изолирующей деталью портландцементом марки не ниже 500. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при формировании гирлянд. Число изоляторов в гирлянде обусловлено напряжением ЛЭП, степенью загрязнения атмосферы, типом изоляторов и материалом опор. Для крепления проводов могут применяться изолирующие конструкции из нескольких параллельно подвешенных гирлянд изоляторов.

Подвесные полимерные(композитные) изоляторы состоят из стеклопластикового стержня, полимерной оболочки и оконцевателей.

Опорный изолятор [ править | править код ]

Опорный изолятор предназначен для крепления токоведущих частей в электрических аппаратах, распределительных устройствах электрических станций и подстанций, комплектных распределительных устройствах. По конструкции представляет собой деталь из изоляционного материала цилиндрической или конической формы, внутрь которой заделана металлическая арматура с резьбовыми отверстиями для крепления шин и монтажа изолятора. Для повышения рабочего (разрядного) напряжения изолятора на его боковой поверхности предусматриваются рёбра, увеличивающие длину пути утечки.

Изоляторы электрические

Основные характеристики
Назначение и свойства
Применение аппаратных и станционных изоляторов
Изоляторы для наружной и внутренней установки
Монтажные работы

Основные характеристики

Ко всем изоляторам, независимо от их назначения, предъявляются общие требования. Они должны обеспечивать достаточный уровень электрической прочности. Этот показатель зависит от значения напряженности электрического поля, при котором изоляционный материал начинает терять свои диэлектрические свойства.

Каждый изолятор должен иметь достаточную механическую прочность, обеспечивающую устойчивость к динамическим воздействиям, возникающим при коротких замыканиях между токоведущими частями. Свойства изоляторов сохраняются неизменными, несмотря на дождь, снегопад и прочие агрессивные воздействия окружающей среды. Теплостойкость изолирующих устройств обеспечивает сохранение их свойств при перепадах температур в определенных пределах. Поверхность изоляторов должна быть устойчивой к действию электрических разрядов.

Основными электрическими характеристиками являются следующие:

Номинальное и пробивное напряжения. Пробивным считается минимальное значение напряжения, вызывающее пробой изолятора.
Значения разрядных и выдерживаемых напряжений, при которых изолятор сохраняет работоспособность в сухом и мокром состоянии.
Импульсные разрядные напряжения с различными полярностями.

Механическими характеристиками изоляторов считаются их вес и размеры, а также минимальное значение номинальной разрушающей нагрузки, измеряемой в ньютонах. Данная нагрузка воздействует на головку изолятора перпендикулярно оси.

Назначение и свойства

Основной функцией линейных изоляторов является крепление проводов воздушных ЛЭП и шин, устанавливаемых в открытые распределительные устройства электростанций и подстанций. Материалом для этих изделий служит закаленное стекло или фарфор. Конструкции таких изоляторов бывают штыревыми и подвесными.

Штыревые виды изоляторов применяются для воздушных линий электропередачи, напряжение которых составляет до 1 кВ, а также на воздушных ЛЭП, напряжением от 6 до 35 кВ. При напряжении 6-10 кВ используются одноэлементные изоляторы, а при 20-35 кВ – двухэлементные.

Крепление штыревых изоляторов на опорах осуществляется с помощью штырей или крюков. Для повышения надежности изоляции и крепления на одну анкерную опору может устанавливаться сразу 2-3 изолятора.

Среди подвесных изоляторов наибольшее распространение получили изделия тарельчатого типа. Как правило, они применяются на воздушных ЛЭП напряжением более 35 кВ. В их конструкцию входит стеклянная или фарфоровая изолирующая часть, а также стержень и головки, изготовленные из металла. Для соединения всех элементов между собой применяется цементная связка.

При сильном загрязнении атмосферы для воздушных ЛЭП разработаны специальные изоляторы, устойчивые к грязи, имеющие более высокие разрядные характеристики и увеличенную длину пути утечки.

Сборка подвесных устройств производится в гирлянды поддерживающего и натяжного типа. Для первого варианта используются промежуточные опоры, для второго – анкерные. Количество изоляторов в отдельной гирлянде устанавливается в зависимости от напряжения на данной линии. К примеру, воздушные ЛЭП напряжением 35 кВ в каждой гирлянде содержат 3 изолятора, при 110 кВ их будет уже 6-8 штук, а при 220 кВ – 10-14 и далее в такой же пропорции.

Применение аппаратных и станционных изоляторов

С помощью этих изолирующих устройств осуществляется изоляция и крепление шин распределительных устройств, находящихся в электростанциях и подстанциях. С их помощью изолируются токоведущие части различной электрической аппаратуры.

Большинство аппаратных и станционных изоляторов изготавливается из фарфора, максимально отвечающего всем требованиям, предъявляемым к этим изделиям. Для некоторых деталей аппаратуры, выполняющих изолирующие функции, применяется бакелит, гетинакс или текстолит. Данные элементы устанавливаются внутри приборов под защитными кожухами и при необходимости заливаются изоляционным маслом.

Различные виды креплений выполняются с помощью специальной металлической арматуры, закрепленной на фарфоровом основании. Для крепления используются специальные цементирующие замазки, у которых коэффициент объемного расширения приближен к фарфору. Качество изоляторов можно улучшить за счет покрытия глазурью наружной фарфоровой поверхности.

Сама арматура рассчитана на повышенные механические нагрузки. Конструкция этих элементов включает в себя квадратные или овальные фланцы. В нижней части расположены отверстия для болтов, а сверху предусмотрены металлические головки, к которым крепятся проводники. У изоляторов, рассчитанных на низкие механические нагрузки, фланцы и головки отсутствуют. Вместо них изделия оборудованы металлическими фасонными вкладышами, в которых предусмотрены резьбовые отверстия, закрепленные в глубине фарфорового основания. Такие конструкции обладают меньшими размерами и весом.

Изоляторы для наружной и внутренней установки

Каждое устройство определенного типа имеет специфические отличия. Изоляторы, предназначенные для наружной установки, обладают более развитой поверхностью с большей площадью, за счет которой микроразрядное напряжение увеличивается. Это позволяет устройству нормально работать не только в загрязненном состоянии, но и во влажных условиях, под дождем и другими осадками.

Изоляторы, рассчитанные на различные номинальные напряжения, можно отличить по активной высоте фарфора. Изделия с разными разрушающими механическими усилиями отличаются диаметром.

Типичными представителями наружных устройств являются опорно-штыревые изоляторы. Их фарфоровое тело отличают далеко выступающие ребра или крылья, защищающие от дождя. Крепление к основанию осуществляется чугунным штырем с фланцем. Верхняя часть закрыта чугунным колпаком, в котором нарезаны отверстия под крепление токоведущих частей.

У изоляторов, предназначенных для внутренней установки, фарфоровое тело имеет коническую форму. На корпусе установлено 1-2 ребра небольших размеров.

Следует отдельно остановиться на проходных изоляторах, устанавливаемых в стенах и перекрытиях внутри помещений для прохода шин. Также они применяются для выводов токоведущих частей из зданий и корпусов аппаратуры. Проходные изоляторы состоят из полого фарфорового корпуса с небольшими ребрами. Крепление в стене осуществляется с помощью фланца, установленного в средней части корпуса.

У проходных изоляторов номиналом в 2000 А стержни имеют прямоугольное сечение. При номинале свыше 2000 А изоляторы, называемые шинными, изготавливаются без стержней. На торцах у них установлены специальные колпаки для фиксации стальных планок с прямоугольными отверстиями, предназначенными для крепления токоведущих шин.

Конфигурация наружных и внутренних проходных изоляторов имеет существенные отличия. Например, фарфоровый корпус, находящийся на воздухе, оборудован более развитыми ребрами, делающими всю конструкцию несимметричной.

У проходных изолирующих устройств, рассчитанных 110 кВ и более, вводная часть, помимо фарфоровой, оборудуется маслобарьерной или бумажно-масляной изоляцией. В последнем варианте на токоведущий стержень накладывается кабельная бумага в несколько слоев. Между ними устанавливаются алюминиевая фольга, выполняющая функции проводящих прокладок. Образуется своеобразный герметичный конденсаторный ввод, равномерно распределяющий потенциал во всех направлениях.

Монтажные работы

Перед началом монтажа все изоляторы тщательно осматриваются и отбраковываются. Необходимо заранее проверить сопротивление фарфоровых конструкций с помощью мегаомметра на значение напряжения 2500 В. Стеклянные изделия не проверяются.

При наличии штыревых изделий, установка кронштейнов, траверс и других элементов выполняется заранее, до подъема опоры воздушной линии. Штыревая часть находится в строго вертикальном положении. Для деревянных опор используются стандартные крюки, без траверс. На все металлические детали заранее наносится защитное покрытие.

Закрепление изоляторов на штырях или крюках проводится разными способами. Чаще всего используются полиэтиленовые уплотнительные колпачки, насаживаемые на места креплений.