Прогревочный трансформатор для бетона

При производстве бетонных работ в зимнее время широко применяется электропрогрев бетона, что является одним из направлений ускоренного строительства с возведением монолитных железобетонных конструкций.

В настоящее время при отсутствии надежных и недорогих химических добавок – ускорителей твердения бетона — технология зимнего бетонирования в основном базируется на применении метода прогрева бетона с помощью специальных трансформаторов прогрева бетона с его последующим выдерживанием до достижения нормативных значений критической и распалубочной прочности.

Такая технология ценой дополнительных энергозатрат обеспечивает возможность:

—          сократить сроки строительства в 5-10 раз;

—          эффективно использовать трудовые ресурсы и оборудование, в частности, опалубку;

—          применять более дешевые бездобавочные бетонные смеси;

—          исключить замерзание бетона в раннем возрасте и гарантировать требуемое высокое качество возводимых конструкций.

Одним из наиболее экономичных (с точки зрения затрат энергии) и доступных способов электротермообработки бетона является способ электропрогрева. Для прогрева используются электроды, которые по способу укладки делятся на внутренние и поверхностные. Внутренние электроды выполняются в виде полос и стержней арматурной или сортовой стали или в виде струн, закладываемых внутрь прогреваемого тела. К поверхностным, укладываемых по его поверхности, относятся пластинчатые, полосовые и нашивные электроды. Стержневые и струнные электроды изготавливаются из обрезков арматурной стали диаметром 6–10 мм. Струнные электроды укладываются в опалубку перед бетонированием параллельно оси конструкции длиной 2,5–3 м. Стержневые электроды устанавливаются перпендикулярно плоскости бетонирования. Концы электродов должны выступать из конструкции на 5–6 см для присоединения монтажных  проводников. При  прогреве  бетон  включается  в  электрическую цепь как бы в качестве проводника. При этом электрическая энергия превращается в тепловую непосредственно в самом бетоне, что сводит к минимуму потери. В зависимости от мощности электрического тока можно нагреть бетон до температуры 100 градусов, причем за любой промежуток времени – от нескольких минут до нескольких часов.

Трансформатор для прогрева бетона. Выбираем лучший

Таким образом, появились широкие возможности выбирать оптимальные режимы подогрева бетона и благодаря этому обеспечить высокую производительность технологических линий и монолитного строительства. Электродный прогрев мелких железобетонных конструкций не рекомендуется.

На рис. 3.5 показано размещение электродов при прогреве железобетонной конструкции. Несущий каркас конструкции, сваренный из прутков арматурной стали 1, заключен в дощатую опалубку 6, в которую закладывается бетон. Для прогрева бетона устанавливаются струнные электроды 4 и стержневые электроды 5. При бетонировании бетон уплотняется с помощью вибраторов. После укладки бетона он покрывается толем 2 и засыпается слоем опилок 3.

Рис. 3.5. Размещение электродов при прогреве железобетонной конструкции: 1 – арматура; 2 – толь; 3 – опилки; 4 – струнные электроды; 5 – стержневые электроды; 6 – опалубка

Для прогрева бетона применяют трехфазные трансформаторы, первичная обмотка которых подключается к сети с напряжением 380 В, вторичные обмотки имеют три – четыре ступени напряжения в пределах 50–100 В. При подключении электродов к источнику питания (к трансформатору для прогрева бетона) стараются загрузить его фазы равномерно, для этого должно быть равномерным расстояние между электродами в ряду и между рядами.

На рис. 3.6 показано расположение стержневых электродов. Монтажные провода не должны касаться опалубки иди деревянных деталей конструкции.

Рис. 3.6. Схема расположения стержневых электродов:1 –  стержневые электроды; 2 – монтажные провода; 3 – присоединяемые к установке провода; 4 – шины установки прогрева бетона

На рис 3.7 показано применение пластинчатых электродов. Прогрев бетона 3 осуществляется в опалубке 4. Полосовые электроды1 сечением (40-80)×3 мм нашивают на опалубку на расстоянии 20-30 см друг от друга.

Внутри опалубки выкладывается слой толи 2. После снятия опалубки электроды могут быть использованы повторно. Пластинчатые электроды можно заменить электродами из круглой стали диаметром 6 мм. Для присоединения проводов загнутые концы электродов выводятся наружу.

Рис. 3.7. Применение полосовых электродов: 1 – электроды; 2 – толь; 3 – бетон; 4 – опалубка

Электропрогрев бетона производится только на переменном токе, так как постоянный ток вызывает электролиз воды в нагреваемом теле. Величина тока, протекающего через бетон, зависит от приложенного напряжения, удельного сопротивления бетона, поверхности соприкосновения электродов с бетоном и расстояния между электродами. Удельное сопротивление бетона в процессе твердения возрастает, ток уменьшается, что приводит к удлинению сроков твердения бетона. Это обстоятельство вынуждает применять ускорители твердения бетона.

Рис. 3.8. Трансформаторы для прогрева бетона и смерзшегося грунта: а – ТСДЗ-63/0,38 У3; б – ТСДЗ-80/0,38 У3

На рис. 3.8 показаны трансформаторы для прогрева бетона и смерзшегося грунта типов ТСДЗ-63/0,38 У3 и ТСДЗ-80/0,38 У3. В табл. 3.1 приведены технические характеристики этих трансформаторов.

Таблица 3.1

Технические характеристики трансформаторов прогрева бетона

Технические характеристики

Трансформатор прогрева бетона ТСДЗ — 63/0,38 У3

Трансформатор прогрева бетона ТСДЗ — 80/0,38 У3

Напряжение питание сети, В

Частота, Гц

Номинальная мощность, кВА

Ступени напряжения на холостого ходу на стороне НН (низкого напряжения), В

50; 65; 80; 100

55; 65; 85

Ток на стороне НН при напряжении 50-65 В, А

Ток на стороне НН при напряжении 80-100 В, А

Габаритные размеры, мм

750х650х750

Масса, кг

Прогреваемый объем бетона, куб. м, приблизительно при -5оС

Для прогрева бетона и мерзлого грунта также применяются комплектные трансформаторные подстанции КТПТО-80-96У1 мощностью 80 кВА наружной установки с автоматическим регулированием температуры, а также для питания временного освещения и ручного трехфазного электроинструмента на напряжение 36 В в условиях строительных площадок (рис. 3.9). В КТПТО применяется трехфазный трехобмоточный трансформатор типа ТМТО-80 У1 с естественным масляным охлаждением.

В комплект поставки входят: силовой трансформатор 1, шкаф управления 2 и вводной шкаф 3, установленные на салазках. Габаритные размеры (ш x в x г) 1015 х 1470 х1210 мм.

Первичная обмотка трансформатора подстанции включается в сеть с напряжением 380 В.

Среднее напряжение (СН) 55-95 В используется для электропрогрева бетона и мерзлого грунта. Имеется возможность подключения потребителей на трехфазное напряжение 380 В и 36 В.

Условия эксплуатации: верхнее рабочее и эффективное значение температуры  окружающего  воздуха  составляет соответственно  плюс  10°С  и  0°С, нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха составляет –40, эпизодически – до -45 °С.

Рис. 3.9. Комплектная трансформаторная подстанция для прогрева бетона: 1 – трансформатор; 2 – шкаф управления; 3 – вводной шкаф

Технические характеристики подстанции приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Технические характеристики подстанции

Наименование основных параметров

Значение

Номинальная мощность силового трансформатора, кВА

Номинальное напряжение на стороне ВН, В

Ступени напряжения на холостом ходу на стороне СН, В

55, 65, 75, 85, 95

Ток на стороне СН при напряжении 55-65 В, А

Ток на стороне СН при напряжении 75-85-95 В, А

Номинальная мощность обмотки НН силового трансформатора, кВА

Номинальное напряжение на стороне НН силового трансформатора, В

Номинальная мощность независимого источника питания, кВА

Номинальное напряжение независимого источника питания, В

Зона автоматического регулирования температуры электропрогрева, °С

Диапазон температуры окружающего воздуха, С

+20……-40

Масса, кг

Прогреваемый объем бетона, куб. м, приблизительно при -5 град С

При прогреве небольшого объема бетона можно применить для прогрева сварочные трансформаторы.

Для прогрева слабоармированных стенок, ленточных фундаментов небольшого сечения, полов и плит перекрытия толщиной до 12 см применяют нагревательные панели. Нагревательные панели представляют собой утепленные

короба из досок толщиной 25 мм, внутри которых засыпаются опилки. Они могут играют роль опалубки. К нижней и боковым поверхностям короба крепятся полосовые электроды сечением (40-80)×3 мм. Расстояние между электродами выбирается 20-30 см.

Метод термоактивной опалубки используют в основном для прогрева замоноличенных стыков сборных железобетонных элементов, а также для дополнительного обогрева бетонируемых конструкций методом термоса. Термоактивная опалубка представляет собой тепловую рубашку, которую устраивают вокруг всей конструкции в виде деревянного короба. Пространство между щитами опалубки засыпают опилками, смоченными раствором хлористого натрия. В слой опилок укладывают стержневые или струнные электроды, по которым пропускают электрический ток, нагревающий опалубку.

Прогрев железобетонных конструкций, образующих полость, можно осуществить электрическими печами сопротивления, располагаемыми внутри полости. Нагреваемый внутри полости воздух повышает температуру бетона в конструкции.

Качество бетонирования повышается также благодаря применению метода предварительного электроразогрева бетонной смеси перед ее укладкой в конструкцию. Метод заключается в том, что приготовленную на заводе на обычных заполнителях бетонную смесь температурой от 5 до 10°С на строительной площадке перед укладкой в деревянную опалубку разогревают в специальном бункере в течение 5-10 мин током до температуры 70-80°С. Для этого в бетонную смесь в бункере устанавливают пластинчатые электроды и подключают их к сети при напряжении 220 или 380 В.

Трансформатор прогрева бетона ТСДЗ-80/0,38 У3

Трансформатор силовой трехфазный с воздушной принудительной циркуляцией воздуха защищенного исполнения ТСДЗ-80/0,38 У3 (далее по тексту — трансформатор) предназначен для электропрогрева бетона и мерзлого грунта с автоматическим регулированием температуры.

Нормальная работа трансформатора обеспечивается в следующих условиях:

— температура окружающего воздуха при работе под нагрузкой от минус 45°С до плюс 20°С;
— относительно влажности воздуха не более 80% при +20°С;
— высота над уровнем моря — не более 1000м.

Трансформатор не предназначен для работы в условиях тряски, вибраций, ударов, во взрывоопасной и химически активной среде.
Режим работы продолжительный.

Устройство и принцип работы

Трансформатор представляет собой передвижную установку в однокорпусном исполнении с естественной вентиляцией, обеспечивающую преобразование электрической энергии сети в электрическую энергию, необходимую для термообработки бетона.
Трансформатор состоит из активной части, автоматического выключателя, блока управления и кожуха, на передней панели которого расположены выводы НН и закрытые дверью.

Как использовать трансформатор прогрева бетона при работе в зимний период

Активная часть состоит из магнитопровода с обмотками высокого напряжения (ВН) и низкого напряжения (НН), нижних и верхних ярмовых балок и отводов НН.
Активная часть жестко соединена с кожухом.
Магнитопровод трансформатора стержневого типа собран из электротехнической стали.
Обмотки многослойные цилиндрические, изготовлены из алюминиевого провода прямоугольного сечения марки АПСД.
Отводы выполнены из алюминиевой шины.
На вводе трансформатора установлен автоматический выключатель, который осуществляет защиту трансформатора от перегрузок и коротких замыканий. Контроль наличия напряжения на вводе 380 В, в цепи питания трансформатора осуществляется сигнальными лампами.
На передней панели трансформатора имеется дверь, за которой находятся клеммы НН и панель управления.
На панели управления размещены измерительные приборы, измеритель регулятора тока, переключатель режимов «Ручн.» и «Авт.», клеммы подключения датчика температуры.
На трансформаторе предусмотрена блокировка, т.е. при открытой двери и режиме «Авт.» снимается напряжение с НН. Контроль тока нагрузки электропрогрева по фазам на стороне НН осуществляется амперметрами при положении переключателя «Ручн.»

Технические характеристики

Наименование параметра

Норма

Напряжение питание сети, В

3х380

Частота, Гц
Номинальная мощность, кВА
Ступени напряжения на холостом ходу на стороне НН, В
Ток на стороне НН при напряжении 45 В, не более, А
Ток на стороне НН при напряжении 55 В, не более, А
Ток на стороне НН при напряжении 75 В, не более, А
Габаритные размеры, мм

1040х700х1040

Масса, кг не более
Диапазон автоматического регулирования температуры

от -50 до +750 °С

Тип температурных датчиков

ТХК (L); ТХА(К); ТЖК (J)

Схема электрическая принципиальная ТСДЗ-80/0,38 У3

Перечень элементов к схеме электрической принципиальной

Позиционное обозначение

Наименование

Количество

Т1

Трансформатор силовой

Автоматический выключатель ВА 88-33 (160А)

Л1, Л2

Светосигнальная арматура ВА 9S (220V)

«Ручн.» — «Авт.»

Переключатель ALCLR-22

Р1, 1КР1

Пускатель магнитный КМД-15010

ТА1

Трансформатор тока ТТИ-40 600/5А

РА1

Амперметр ЭА 0700, 600А

М

Электровентилятор А2175 HBT-ТС

ТРМ1

Измеритель-регулятор температуры ТРМ 1А-Щ 1.ТП.Р

КВ1

Концевой выключатель ВПК-2010

Требования мер безопасности

Трансформатор относится к электроустановкам напряжением до 1000В. При обслуживании трансформатора необходимо обязательное соблюдение «Правил технической эксплуатации электроустановок и правил техники безопасности при эксплуатации потребителем» (ПТЭ и ПТБ), требований раздела II СНИП III-4-80 Техника безопасности в строительстве, а также выполнять требования настоящего паспорта.

До подключения к источнику питания трансформатор должен быть заземлен.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

  1. работа трансформатора без кожуха;
  2. перемещать трансформатор, не отключив его от сети;
  3. разбирать и проводить ремонт включенного в сеть трансформатора.

Обслуживающий персонал должен:

  • иметь специальную подготовку, обеспечивающую правильную и безопасную эксплуатацию электроустановки;
  • знать правила оказания первой помощи пострадавшему от действия электрического тока и уметь практически оказать первую помощь;
  • уметь организовать на месте безопасное производство работ и вести надзор за работающими.

Зачем нужен трансформатор для прогрева бетона

КТПТО-80 станция прогрева

Трансформаторная станция КТПТО-80 предназначена для прогрева бетона и монолитных конструкций.

Как работает трансформатор для прогрева бетона

В ее основе находится масляный 3-х фазный трансформатор ТМТО-80/0,38 с естественным охлаждением. Станцию прогрева КТПТО-80 можно купить как с трансформатором, так и без него.

Комплектация КТПТО-80

В состав подстанции входят:

  • шкаф управления;
  • силовой трансформатор с защитным кожухом;
  • салазки для передвижения;
  • ЗИП;
  • монтажные;
  • эксплуатационная документация и принадлежности;
  • технический паспорт.

КТПТО-80 имеет 5 ступеней переключения напряжения для прогрева от 55 до 95 вольт. Имеется выход на 380 В и на 42 В для подключения электроинструмента. Переключение ступеней осуществляется при выключенном трансформаторе. Также имеется автоматический выключатель, защищающий устройство от перепадов напряжения и коротких замыканий.

Технические характеристики КТПТО-80-У1 производства Кавик (Россия)

Параметр Значение
Номинальная мощность силового трансформатора 80 кВА
Номинальное напряжение на стороне ВН 3х380 В
Частота питающей сети 50 Гц
Ступени напряжения на холостом ходу на стороне НН 55, 65, 75, 85, 95 В
Ток на стороне НН при напряжении 55-65-75 В 580 А
Ток на стороне НН при напряжении 85 В 530 А
Ток на стороне НН при напряжении 95 В 487 А
Номинальный ток ВН 121,7 А
Класс изоляции В
Габаритные размеры 1150х820х1300 мм
Масса масла (ВГ) 137 кг
Масса (не более) 700 кг
Цена КТПТО-80-У1 (без автоматики) 120 000 руб.

Документация на КТПТО-80

Паспорт и инструкция на станцию КТПТО-80 российского производства

Технические характеристики КТПТО-80-11-У1 производства Минского Электротехнического Завода имени В.И. Козлова (Беларусь)

Параметр Значение
Номинальная мощность 80 кВА
Напряжение первичное 380 В
Напряжение вторичное 55-95 В
Ступени напряжения СН 55-65-75-85-95 В
Ток на стороне СН при напряжении 55-65 В 520 А
Ток на стороне СН при напряжении75-85-95 В 471 А
Номинальная мощность обмотки НН силового трансформатора 2,5 кВА
Номинальное напряжение на стороне НН 42 В
Регулирование температуры подогрева бетона Ручное КТП ТО-86
Автомат КТП ТО-02
Диапазон автоматического регулирования прогрева 0-100°С
Температура окружающего воздуха -40°С … +10 °С
Масса 495 кг
Цена КТПТО-80-11-У1 142 000 руб

Документация на КТПТО-80

Паспорт и инструкция на станцию КТПТО-80 беларусского производства

Подстанция КТПТО-80 выпускается в трех модификациях:

  • КТПТО-80-11 с уменьшенными размерами и массой;
  • КТПТО-80-07 с автоматическим регулированием температуры;
  • КТПТО-80-02 с ручным регулированием температуры.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *