Задачи диагностических работ при эксплуатации электрооборудования

Диагноз в переводе с греческого означает «распознавание», «определение». Техническая диагностика — это теория, методы и средства, с помощью которых делается заключение о техническом состоянии объекта.

Чтобы определить техническое состояние электрооборудования, необходимо, с одной стороны, установить, что и каким способом следует контролировать, а с другой стороны — решить, какие средства для этого потребуются.

В данной проблеме просматривается две группы вопросов:

анализ диагностируемого оборудования и выбор методов контроля для установления его действительного технического состояния,

построение технических средств для контроля состояния оборудования и условий эксплуатации.

Итак, для проведения диагноза нужно иметь объект и средства диагноза .

Объектом диагноза может быть любое устройство, если оно по крайней мере может находиться в двух взаимно исключаемых состояниях- работоспособном и неработоспособном, и в нем можно выделить элементы, каждый из которых также характеризуется различными состояниями. На практике реальный объект при исследованиях заменяют диагностической моделью.

Воздействия, специально создаваемые для целей диагноза технического состояния и подаваемые на объект диагноза от средств диагноза, называются тестовыми воздействиями. Различают контролирующие и диагностирующие тесты. Контролирующим тестом называется совокупность наборов входных воздействий, позволяющих провести проверку работоспособности объекта. Диагностическим тестом называется совокупность наборов входных воздействий, позволяющих осуществить поиск неисправности, т. е. определить отказ элемента или неисправный узел.

Центральной задачей диагностики является поиск неисправных элементов, т. е. определение места, а возможно, и причины появления отказа. Для электрооборудования такая задача возникает на различных этапах эксплуатации. В силу этого, диагностика является эффективным средством повышения надежности электрооборудования в процессе его эксплуатации.

Процесс поиска неисправностей в установке обычно включает в себя следующие этапы:

логический анализ имеющихся внешних признаков, составление перечня неисправностей, которые способны привести к отказу,

выбор оптимального варианта проверок,

переход к осуществлению поиска неисправного узла.

Рассмотрим простейший пример. Электродвигатель вместе с исполнительным механизмом не вращается при подаче на него напряжения. Возможные причины — сгорела обмотка, двигатель заклинило. Следовательно, нужно проверять обмотку статора и подшипники.

С чего начать диагностирование? Проще с обмотки статора. С нее и начинаются проверки. Затем уже, в случае необходимости, осуществляется разборка двигателя и оценка технического состояния подшипников.

Каждый конкретный поиск носит характер логического исследования, для которого необходимы знания, опыт, интуиция обслуживающего электрооборудование персонала. При этом помимо знания устройства оборудования, признаков нормального функционирования, возможных причин выхода из строя необходимо владеть методами поиска неисправностей и уметь правильно выбрать требуемый из них.

Различают два основных вида поиска отказавших элементов — последовательный и комбинационный.

При использовании первого метода проверки в аппаратуре выполняются в некотором порядке. Результат каждой проверки сразу же анализируется, и если отказавший элемент не определен, то поиск продолжается. Порядок выполнения операций диагноза может быть строго фиксированным или зависеть от результатов предыдущих опытов. Поэтому программы, реализующие этот метод, можно подразделить на условные, в которых каждая последующая проверка начинается в зависимости от исхода предыдущей, и безусловные, в которых проверки выполняются в некотором заранее фиксированном порядке. При участии человека всегда используются гибкие алгоритмы, чтобы избежать лишних проверок.

При использовании комбинационного метода состояние объекта определяется путем выполнения заданного числа проверок, порядок выполнения которых безразличен. Отказавшие элементы выявляются после проведения всех испытаний путем анализа полученных результатов. Для этого метода характерны такие ситуации, когда не все полученные результаты необходимы для определения состояния объекта.

В качестве критерия для сравнения различных систем поиска неисправностей обычно используется среднее время обнаружения отказа. Могут быть применены и другие показатели — количество проверок, средняя скорость получения информации и пр.

На практике помимо рассматриваемых нередко используется эвристический метод диагноза . Строгие алгоритмы здесь не применяются. Выдвигается определенная гипотеза о предполагаемом месте отказа. Осуществляется поиск. По результатам его гипотеза уточняется. Поиск продолжается до определения неисправного узла. Зачастую такой подход использует радиомастер при ремонте радиоаппаратуры.

Помимо поиска отказавших элементов понятие технической диагностики охватывает также процессы контроля технического состояния электрооборудования в условиях применения его по назначению. При этом лицо, осуществляющее эксплуатацию электрооборудования, определяет соответствие выходных параметров агрегатов паспортным данным или ТУ, выявляет степень износа, необходимость регулировок, потребность в замене отдельных элементов, уточняет сроки проведения профилактических мероприятий и ремонтов.

Применение диагностирования позволяет предупредить отказы электрооборудования, определить его пригодность для дальнейшей эксплуатации, обоснованно установить сроки и объемы ремонтных работ. Диагностирование целесообразно проводить как при применении существующей системы планово-предупредительных ремонтов и технических обслуживании электрооборудования (система ППР), так и в случае перехода к новой, более совершенной форме эксплуатации, когда ремонтные работы выполняются не через определенные заранее установленные сроки, а по результатам диагноза, если сделано заключение о том, что дальнейшая эксплуатация может привести к отказам или становится экономически нецелесообразной.

При применении новой формы обслуживания электрооборудования в сельском хозяйстве следует проводить:

техническое обслуживание согласно графикам,

плановое диагностирование через определенные периоды или наработки,

текущий или капитальный ремонты по данным оценки технического состояния.

При техническом обслуживании диагностирование служит для определения работоспособности оборудования, проверки стабильности регулировок, выявления необходимости ремонта или замены отдельных узлов и деталей. При этом диагностируются так называемые обобщенные параметры, которые несут максимум информации о состоянии электрооборудования — сопротивление изоляции, температура отдельных узлов и др.

При плановых проверках контролируются параметры, характеризующие техническое состояние агрегата и позволяющие определить остаточный ресурс узлов и деталей, ограничивающих возможность дальнейшей эксплуатации оборудования.

Диагностирование, проводимое при текущем ремонте на пунктах технического обслуживания и текущего ремонта или на месте установки электрооборудования, позволяет в первую очередь оценить состояние обмоток. Остаточный ресурс обмоток должен быть больше периода между текущими ремонтами, иначе оборудование подлежит капитальному ремонту. Помимо обмоток выполняется оценка состояния подшипников, контактов и других узлов.

В случае проведения технического обслуживания и планового диагностирования электрооборудование не разбирают. При необходимости снимают защитные сетки вентиляционных окон, крышки выводов и другие быстросъемные детали, обеспечивающие доступ к узлам. Особую роль в данной ситуации играет внешний осмотр, позволяющий определить повреждения выводов, корпуса, установить наличие перегрева обмоток по потемнению изоляции, проверить состояние контактов.

Основные параметры диагностирования

В качестве диагностических параметров следует выбирать характеристики электрооборудования, критичные к ресурсу работы отдельных узлов и элементов. Процесс износа электрооборудования зависит от условий эксплуатации. Решающее значение принадлежит режимам работы и условиям окружающей среды.

Основными параметрами, проверяемыми при оценке технического состояния электрооборудования, являются:

для электродвигателей — температура обмотки (определяет срок службы), амплитудно-фазовая характеристика обмотки (позволяет оценить состояние витковой изоляции), температура подшипникового узла и зазор в подшипниках (указывают на работоспособность подшипников). Кроме этого для электродвигателей, эксплуатируемых в сырых и особо сырых помещениях, дополнительно следует замерять сопротивление изоляции (позволяет прогнозировать срок службы электродвигателя),

для пускорегулирующей и защитной аппаратуры — сопротивление петли «фаза-нуль» (контроль соответствия условиям защиты), защитные характеристики тепловых реле, сопротивление контактных переходов,

для осветительных установок — температура, относительная влажность, напряжение, частота включения.

Помимо основных может быть оценен и ряд вспомогательных параметров, дающих более полное представление о состоянии диагностируемого объекта.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Диагностирование при техническом обслуживании и текущем ремонте электрооборудования. Диагностика отдельных элементов средств автоматизации.

Выделяют две группы стратегий технического обслуживания и ремонта оборудования (ТОиР), включающие мероприятия в виде диагностики, текущего ремонта, ремонта и восстановления(см. табл. 3.1):

1. Стратегии, аккредитованные на надежность оборудования;

2. Стратегии, аккредитованные на надежности энергосистемы.

Таблица 3.1. Стратегия технического обслуживания и ремонта оборудования

Как видно из табл. 3.1, в первом варианте при корректирующей стратегии проводится ремонт и восстановление оборудования только в случае его отказа. Диагностика и текущий ремонт при этом не проводятся. В случае плановой стратегии диагностика, текущий ремонт и восстановление оборудования проводятся по графику, а его ремонт – при отказе. Далее, если принимается стратегия «по состоянию», тотекущий ремонт и восстановление проводятся, собственно, по егосостоянию, диагностика – периодическая или по мониторингу, а ремонт – при отказе.

Во втором варианте, т.е. стратегии по надежности энергосистемы,оценивается важность оборудования для всей энергосистемы, текущийремонт и восстановление происходят по состоянию оборудования соценкой важности риска, диагностика – периодическая или по мониторингу, а ремонт – при отказе.

Следовательно, имеющийся зарубежный опыт можно сформулировать в четырех пунктах:

1. Стратегия плановогоТОиР забыта почти повсеместно.

2. Стратегия ТОиР по техническому состоянию принята почтиповсюду.

3. Осуществляется переход к стратегии ТОиР по прогнозируемому техническому состоянию оборудования. При этом техническиеэксперты разрабатывают сценарий ТОиР на основе прогноза, менеджеры корректируют его на основе управления рисками.

4. Применительно к коммутационному оборудованию опробована стратегия полного отказа от ТОиР с предварительной заменой иавтоматизированным мониторингом некоторых видов старого оборудования (так называемая корректирующая стратегия ТОиР). Опыт нескольких компаний, принявших эту стратегию в 2004 – 2010 гг., показал экономию затрат на 14%.

Стратегию полного отказа от ТОиР следует воспринимать как парадоксальную и вряд ли реализуемую в России из-за большого износаоборудования, жестких климатических условий, вандализма и др.

А вот стратегия ТОиР по прогнозируемому техническому состояниюпредставляет интерес для отечественных компаний как наиболее рациональная. Диагностика может и должна стать экономически обоснованной. Ведущие эксперты предлагают трехуровневый процесс принятия решения по стратегии эксплуатации оборудования. Применительно к структуре, например, ПАО «МРСК Центра» процесс принятиярешения можно интерпретировать следующим образом.

Первый уровень. На основе технической информации (срок службыоборудования, нагрузочные режимы, нештатные воздействия, результаты предыдущих испытаний и диагностики) филиалы ПАО «МРСК Центра» разрабатывают несколько сценариев ТОиР, оценивают техническую эффективность и реализуемость каждого из них (рис. 3.2).

На втором уровне (также филиалы) технические специалисты прогнозируют остаточный ресурс, а экономисты рассчитывают затраты, которые необходимы для ТОиР в течение расчетного срока службы. В итоге второго уровня выбираются возможные варианты решений (рис. 3.2).

На третьем высшем уровне менеджеры департаментов ПАО «МРСК Центра» на основе механизма управления рисками и с учетом социальной обстановки выбирают оптимальную стратегию и принимают решение: продолжать эксплуатацию или менять оборудование на новое, проводить диагностику или ставить систему мониторинга, делать ремонт и в каком объеме (рис.3.2).

Рис. 3.2. Трехуровневый механизм принятия решения по ТОиР

Источник

Диагностика электрооборудования при текущем ремонте

1. Основные понятия и определения

2. Диагностика изоляции

3. Диагностика состояния контактов и обмоток

4. Диагностирование при ТО и ТР

1. Техническая диагностика — наука о методах и средствах распоз­навания технического состояния и обнаружения неисправностей (дефектов) изделий.

Техническое диагностирование — это процесс распознавания со­стояния объекта, конечным результатом которого служит заключе­ние о техническом состоянии объекта, то есть какой-либо техни­ческий диагноз: асинхронный двигатель исправен, в обмотке фазы С1. С4 имеется витковое замыкание; изоляция увлажнена и т. п.

Диагностические и контролируемые параметры (признаки) — это характеристики объекта, используемые для определения его технического состояния. Определяющие диагностические пара­метры — параметры, по которым получают наиболее полные све­дения о работоспособности объекта, оценивают его состояние в

целом (например, по температуре нагрева двигателя судят о его общем состоянии). По вспомогательным параметрам оценивают лишь отдельные свойства объекта или место неисправности (на­пример, по сопротивлению изоляции судят лишь о состоянии электрической части электрооборудования).

Способ (алгоритм) диагностирования — это совокупность и пос­ледовательность действий (экспериментов), позволяющих опреде­лить техническое состояние объекта. При эксперименте на объект подают некоторое воздействие и измеряют диагностические пара­метры или контролируют диагностические признаки. По резуль­татам наблюдений определяют состояние объекта. Например, ис­пытывая изоляцию повышенным напряжением и наблюдая за то­ком утечки, делают заключение об ее исправности.

Системы диагностирования (СД) — это совокупность объекта, способов и средств диагностирования. По назначению и виду ре­шаемой диагностической задачи их условно разделяют на профи­лактические, дифференциальные, функциональные и прогнози­рующие.

Профилактические СД предназначены для выявления в процессе эксплуатации дефектных деталей и элементов, вырабо­тавших свой ресурс, т. е. тех элементов объекта, параметры кото­рых близки к предельно допустимым значениям (для выявления слабых мест объекта без вывода его в ремонт). С этой целью систе­матически проводят плановые профилактические испытания.

Дифференциальные СД служат для обнаружения от­дельных неисправностей при плановом техническом обслужива­нии и ремонте электрооборудования. По полученным результатам уточняют вид необходимого ремонта (текущий или капитальный) и состав его операций. Для дифференциального диагностирова­ния применяют приборы общего и специального назначения. Простейшими омметрами (мегаомметрами) выявляют неисправ­ности — обрыв, замыкание в проводах, контактах, изолирующих и других элементах электрооборудования. Специальными прибора­ми контроля влажности (ПКВ) определяют степень увлажнения изоляции, а приборами типа высокочастотного измерителя (ВЧФ) — витковые замыкания в обмотках электрических машин. Кроме того, дифференциальное диагностирование проводят при помощи таблиц характерных неисправностей, которые есть в справочной литературе или в техническом описании конкретного электрооборудования.

Функциональные СД предназначены для оценки каче­ства функционирования и работоспособности путем определения комплекса эксплуатационных свойств (характеристик) электро­оборудования при контрольных, типовых или специальных испы­таниях и сопоставления их с номинальными или нормируемыми значениями. Например, при контрольных испытаниях асинхрон­ного двигателя определяют сопротивление обмоток постоянному току, сопротивление изоляции, ток и потери холостого хода, на­пряжение и потери короткого замыкания. Если измеренные пара­метры находятся в пределах установленных допусков, то двигатель признают работоспособным.

Прогнозирующие СД позволяют предсказать состояние изделия в будущем и определить вероятный момент появления от­каза. Для этого оценивают остаточный ресурс элементов на осно­вании информации о закономерностях изменения параметров в период, предшествующий прогнозу. Например, для подшипника известно фактическое и предельное значение зазора. Разделив разность этих значений на скорость изнашивания подшипника, получают его остаточный ресурс, по которому легко определить ожидаемую дату отказа подшипника. Однако надежное прогнози­рование освоено лишь для простейших случаев. При эксплуата­ции электрооборудования создание прогнозирующих СД связано с рядом методических трудностей, обусловленных сложностью процессов старения и износа электроустановок.

В известной мере прогнозирование реализуют при профилак­тическом испытании, так как статистические данные подтвержда­ют высокую вероятность безотказной работы до очередного испы­тания того электрооборудования, которое успешно выдержало те­кущее профилактическое испытание.

Одно из главных направлений дальнейшего совершенствова­ния технической эксплуатации энергооборудования в сельском хозяйстве — более широкое внедрение в практику СД. Уже сейчас в целом в профилактической системе ППР и ТО (планово-предуп­редительные ремонты и техническое обслуживание) предусмотрен для отдельных видов электрооборудования в составе работ по тех­ническому обслуживанию контроль с целью прогнозирования его состояния до следующего технического обслуживания. В последу­ющем с помощью СД можно перейти к более прогрессивной пос-леосмотровой эксплуатации.

2. Под действием электрического поля в изоляции происходят сложные процессы. Во-первых, из-за присутствия в диэлектриках свободных зарядов, обусловленных примесями и дефектами стро­ения, в изоляции всегда возникает ток сквозной проводимости i _из, во-вторых, происходит замедленная поляризация, т. е. смещение и поворот связанных дипольных молекул, создающих ток абсорб­ции i аб. В-третьих, происходит мгновенная поляризация, представляющая собой упругое смещение и деформацию электронных оболочек атомов и ионов и создающая ток смещения i с.

Определение увлажненности изоляции по коэффициенту абсорбции. Пусть изоляцию некоторого электрооборудования, например электродвигателя, моделируют схемой замещения (рис. 7.1, а).

Определение увлажненности изоляции способом «емкость — частота».

Соотношение величин емкостей абсорбции и смещения изоляции зависит от степени ее увлажнения. В сухой изоляции преобладает электронная поляризация, характеризуемая емкостью смещения, а во влажной — дипольная поляризация (за счет диполь-ных молекул воды усиливается емкость абсорбции). Абсолютные значения величин этих емкостей имеют различную зависимость от частоты тока (рис. 7.9).

Емкость сухой Ссух изоляции практически не зависит от частоты, так как поляризация в ней происходит почти мгновенно.

Определение местных дефектов изоляции по частичным разрядам. Электрическое поле в области исправной изоляционной системы содержит основную гармонику. При появлении в изоляции каверн, расслоений, трещин и других дефектов равномерность поля в них нарушается, возникают частичные разряды, создающие высокочастотные колебания. Обнаружение этих колебаний при помощи специального прибора (индикатора частичных разрядов — ИЧР) позволяет выявить наличие дефектов, а в отдельных случаях место их расположения. Принцип действия ИЧР основан на использовании воздействия электрических нестационарных процессов, сопровождающих разряды, на электрический колебательный контур или антенну, усилитель и измерительный прибор.

Алгоритм диагностирования состоит в следующем. На изоляцию подают повышенное напряжение. Приемным колебательным контуром или антенной ИЧР исследуют пространство вокруг изоляционной системы. При этом измерительный прибор ИЧР позволяет зафиксировать высокочастотные колебания и выявить место, где они имеют наибольший уровень. Обычно это место совпадает с местным дефектом. Известны схемы, в которых ИЧР подключают к исполнительной цепи через разделительный конденсатор.

Определение местных дефектов изоляции по току сквозной проводимости. В исправной изоляции ее сопротивление сохраняет постоянное значение в большом диапазоне измерения испытательного напряжения. При’появлении местных дефектов сопротивление снижается по мере увеличения напряжения. В зависимости от степени развития и характера неисправности изоляции снижение

сопротивления начинается при различных напряжениях. Таким образом, исправная изоляция имеет линейную, а неисправная — нелинейную вольт-амперную характеристику.

Изоляцию проверяют в следующей последовательности. Подключают через микроамперметр обмотку одной из фаз к регулируемому источнику переменного напряжения. Плавно увеличивают напряжение до 1200 В и записывают ток утечки I1 . Затем повышают напряжение до 1800 В и записывают ток утечки I 2. Аналогичные измерения проводят для остальных фаз. Когда нулевая точка обмотки недоступна, то к источнику подключают один из выводов обмотки, т. е. испытывают сразу изоляцию трех фаз. Изоляцию считают исправной, если при повышении напряжения не наблюдают бросков тока; ток утечки при напряжении 1800 В не превышает 95 мкА для одной фазы (230 мкА для трех фаз); относительное приращение токов не более 0,9; коэффициент несимметрии токов утечки фаз не превышает 1,8.

Определение износа изоляции по значению диэлектрических потерь.

Диэлектрические потери зависят от вида диэлектрика и от его состояния. Тепловой износ, посторонние включения и влага ухудшают качество изоляции, что приводит к увеличению tg5 по сравнению с новой изоляцией. Поэтому по значению tg6 можно определить степень износа изоляции. Диагностирование изоляции по tg5 используют для определения состояния в основном высоковольтного электрооборудования. Для измерения угла диэлектрических потерь применяют схему высоковольтного моста или схему с ваттметром. Последняя проста и удобна, однако ее недостаток в том, что получают меньшую точность измерений, чем при помощи схемы моста.

Зависимость сопротивления изоляции от температуры. Сопротивление изоляции — величина изменчивая, поскольку зависит от многих факторов. Наибольшее влияние на нее оказывают температура и влажность, с увеличением которых сопротивление изоляции снижается. Цель измерения сопротивления изоляции — уста-новление возможности проведения испытаний машины или включения ее в сеть без риска повреждения.

Такие измерения проводят мегаомметром, который содержит источник питания постоянного напряжения. Если применяют мегаомметр с генератором постоянного тока, то его ручка должна вращаться непрерывно и равномерно, пока стрелка прибора не установится; при всяком замедлении или перерыве во вращении обмотка разряжается через мегаомметр на корпус, что затягивает измерение или вызывает дополнительные погрешности, особенно для обмоток крупных машин, имеющих значительную емкость.

Основной критерий суждения о допустимом состоянии изоляции обмоток — сравнение сопротивления изоляции в процессе эксплуатации. При этом температура, при которой проводят измерения, должна быть одинаковой, т. е. t\ = 12 = . = где п — очередной номер измерений, а продолжительность измерения должна быть равна 1 мин.

Если сопротивление изоляции уменьшилось более чем на 30 % по сравнению с предыдущим, то сопротивление изоляции считают недопустимым. Более подробно объем, периодичность и другие нормы испытаний электрооборудования приводят в первом разделе ПУЭ. Здесь указано, что при температуре изоляции, равной 25. 30°С, ее сопротивление должно быть не меньше определяемого по формуле (7.1), но не менее 0,5 МОм.

Полное заключение о состоянии изоляции делают по совокупности результатов измерений. Но в ряде случаев выделяют отдельные параметры, по которым в некоторых условиях достаточно полно оценивают качество изоляции. Такой подход оправдан для выявления конкретных неисправностей изоляции (увлажнение, старение и т. п.).

Электрическая цепь любого электрооборудования содержит различные элементы, которые между собой соединены при помощи электрических контактов. Например, в низковольтной сети на один трехфазный электроприемник в среднем приходится около 60 электрических контактов. От состояния любого из них зависит работоспособность всей электроустановки. Поэтому регулярный контроль электрических контактов — важная составная часть работ по обеспечению высокой надежности электрооборудования.

Электрическим контактом называют место перехода тока из одной токоведущей части в другую. По своему назначению контакты разделяют на соединительные и коммутирующие. Первые из них служат только для соединения различных элементов электрической цепи, а вторые предназначены для включения, отключения и переключения электрической цепи.

Известно большое число конструктивных исполнений контактов.

Соединительные контакты разделяют на разборные (болтовые, винтовые, клиновые) и неразборные (сварные, паяные, клепаные и т. п.).

Коммутирующие контакты классифицируют по признаку подвижности (подвижные, неподвижные), по степени подвижности (самоустанавливающиеся, несамоустанавливающиеся), по геометрической форме (точечные, линейные, поверхностные), по виду охлаждения (естественное, искусственное), по назначению (главные, дугогасительные, дополнительные) и по другим признакам.

Параметры контактов. Состояние контактов оценивают по о п -ределяющим или вспомогательным параметрам. К первым из них относят переходное сопротивление, падение напряжения и температуру нагрева контактов, а ко вторым — площадь соприкосновения, раствор, провал и усилие сжатия контактов.

Переходным сопротивлением контакта называют дополнительное сопротивление в месте перехода тока из одной контактной поверхности в другую, обусловленное, во-первых, сужением площади сечения контакта в неровностях поверхности, во-вторых, сопротивлением газовых и масляных пленок, а также пыли, адсорбированных поверхностью контакта. Значение переходного сопротивления зависит от многих факторов, главные из которых — микрорельеф, усилие сжатия и материал контактной поверхности.

Допустимое падение напряжения на переходном сопротивлении контакта зависит главным образом от материала контакта, и его выбирают из условия отсутствия размягчения металла контактов, работающих в номинальном режиме. Для низковольтной аппаратуры установлены следующие допустимые падения напряжения на контакте: серебро — 0,01. 0,02 В, медь — 0,01. 0,03 В, алюминий — 0,01. 0,04 В, железо — 0,02. 0,05 В.

Сопротивление контактов не остается постоянным в процессе эксплуатации. Оно представляет собой источник дополнительных потерь, и поэтому температура контактной поверхности всегда выше температуры прилегающих проводников. Под действием кислорода это приводит к образованию на поверхности металла пленки, толщина которой с течением времени увеличивается, что ведет к росту переходного сопротивления и дополнительному нагреву. В некоторый момент времени под действием температуры и электрического поля пленка разрушается и переходное сопротивление падает до первоначального значения. Затем процесс повторяется вновь и вновь. Но в некоторых случаях такое самоочищение не происходит, контакт может разогреться и выйти из строя.

Для надежной работы контактов необходимо строго соблюдать установленные нормы для температуры нагрева: коммутирующие контакты из меди без покрытия — 85 °С, с серебряным покрыти-ем — 240 °С; соединительные контакты внутри аппаратов из меди — 95 °С, с покрытием неблагородными металлами — 105 °С, с серебряным покрытием — 135°С (при расчетной температуре окружающей среды 45 °С).

Площадь соприкосновения контактов характеризует качество их настройки или степень износа. В исправном состоянии фактическая площадь соприкосновения составляет не менее 70 % номинальной площади контакта.

Раствором контактов называют наибольшее расстояние между поверхностями соприкосновения при разомкнутом состоянии контактов. В зависимости от типа аппарата эта величина может быть от 3 до 50 мм.

Провалом контактов называют расстояние, на которое перемещается подвижный контакт, не теряя соприкосновения с неподвижным контактом при размыкании или замыкании цепи. Для низковольтных аппаратов провал составляет 3. 6 мм.

Измерение параметров. Переходное сопротивление контактов измеряют при постоянном или переменном токе. Для этого используют микроомметры, двойные мосты или применяют схемы с милливольтметром. У нового контакта переходное сопротивление не должно превышать сопротивления целого эквивалентного участка проводника в 1,2 раза. В процессе эксплуатации допускается увеличение сопротивления, но не более чем в 1,8 раза по сравнению с начальным значением.

Падение напряжения на переходном сопротивлении измеряют милливольтметром или гальванометром, пропуская через контакт номинальный постоянный ток. Для этого используют различные нагрузочные установки. Сельские электротехнические службы для этого оснащают универсальными стендами, которые позволяют определить падение напряжения, а также выполнить ряд других операций.

В исправном контакте отношение падения напряжения на нем к падению напряжения на целом эквивалентном участке не должно превышать 1,1. 1,2. Если в процессе эксплуатации это отношение превысит 1,7, то необходимы ремонт или замена контакта.

Создание новых способов и средств диагностирования позволит в будущем перейти к прогрессивной послеосмотровой технической эксплуатации электрооборудования. На современном этапе есть предпосылки для внедрения отдельных систем диагностирования, которые позволяют уточнять объемы ремонтных работ и сроки их проведения, а также определять исправность электрооборудования при списании электрифицированной техники.

Для развития этого направления разработаны рекомендации по организации ремонта и технического обслуживания электрооборудования на основе диагностирования. В них обобщены способы диагностирования основных видов электрооборудования и увязаны с типовым составом работ при их техническом обслуживании и текущем ремонте.

При техническом обслуживании диагностирование проводят с целью оценки технического состояния (работоспособности) и подтверждения, что электрооборудование не требует ремонта до очередного технического обслуживания. Объем диагностирования в этом случае ограничен измерением минимального числа параметров, несущих информацию об общем техническом состоянии электрооборудования. Диагностические параметры, определяемые при техническом обслуживании, перечислены в таблице 7.2.

При текущем ремонте диагностирование проводят с целью определения остаточного ресурса основных узлов и деталей, установления необходимости их замены или ремонта, а также для правильного принятия решения о сроках капитального ремонта электрооборудования. Перечень диагностических параметров, измеряемых при текущем ремонте, приведен также в таблице 7.2.

7.2. Диагностические параметры, измеряемые при техническом обслуживании (ТО) и текущем ремонте (ТР) двигателей и генераторов

Техническое состояние изоляции обмоток электродвигателя относительно корпуса и между фазами считают удовлетворительным, если токи утечки не превышают нормативов. Если измеряемые токи утечки достаточно большие, но примерно одинаковы между собой, то изоляция обмоток увлажнена или сильно загрязнена. Если токи утечки в фазах отличаются в 1,5. 2 раза и более, то это говорит о наличии местных дефектов в изоляции фазы с большей силой тока утечки. Для определения местонахождения дефекта вначале измеряют ток утечки обмоток фазы с дефектной изоляцией относительно корпуса при незаземленных обмотках других фаз, а затем при заземленных. Большие токи утечки в первом случае свидетельствуют о наличии местных дефектов в изоляции обмотки фазы относительно корпуса, во втором — в межфаз-ной изоляции.

Техническое состояние ротора можно определить несколькими способами. Наиболее частое повреждение — обрыв стержней роторной обмотки. Признаком обрывов стержней короткозамкнутых обмоток ротора служит повышенная вибрация и шум при работе, увеличивающиеся с ростом нагрузки. При этом наблюдают периодические изменения амплитуды вибрации и шума с частотой, зависящей от скольжения электродвигателя. При обрыве стержней короткозамкнутых обмоток роторов стрелки амперметров, включенных в цепь питания электродвигателя, совершают периодические колебания. На практике при определении технического состояния короткозамкнутой обмотки ротора измеряют ток обмотки статора при поворачивании ротора вручную. Для этого одну или две фазы обмотки статора включают на напряжение (0,1. 0,15)£/„. При медленном проворачивании ротора измеряют ток в цепи питания. Изменение тока в обмотке статора свидетельствует об обрыве стержней роторной обмотки. Оно зависит от числа и взаимного расположения поврежденных стержней. Электродвигатель можно использовать* без ремонта или замены ротора, если изменение тока относительно среднего значения не превышает 10%. Местонахождение поврежденных стержней роторной обмотки определяют после разборки двигателя.

При техническом диагностировании электронагревательных установок в процессе ТО определяют сопротивление изоляции нагревательных элементов и потребляемый ток, а при текущем ремонте дополнительно измеряют сопротивление нагревательных элементов, температуру срабатывания автоматических регуляторов и температуру нагреваемой среды на выходе установки.

Для оценки технического состояния низковольтной аппаратуры в соответствии с системой ППР и ТО рекомендуют определять следующие диагностические параметры:

изоляцию катушек и токоведущих частей. Сопротивление изоляции относительно магнитопровода или заземленных частей аппарата, измеренное мегаомметром на 100 В, не должно превышать

следующих значений: у магнитных пускателей и автоматических выключателей — 0,07 В при номинальном токе выше 50 А (0,11 В при меньшем токе); у аппаратов со скользящими контактами (рубильники, пакетные выключатели) — 0,02 В. Площадь соприкосновения, провал, раствор и нажатие контактов определяют в соответствии с подразделом 9.5;

электромагнитные расщепители автоматических выключателей. Должны срабатывать за 0,2 с при напряжении сети 380 В и 0,45 с в сети 220 В;

тепловые расцепители автоматических выключателей. Время срабатывания при температуре 25 °С должно быть не более 1 ч, 30 мин и 10 с соответственно при токовой нагрузке 1,1; 1,35 и 6 I н, где I н — номинальный ток защищаемой цепи;

токовые тепловые реле. Время срабатывания не должно превышать 20 мин при токе 1,2 I н. При номинальном токе защищаемой цепи тепловое реле не должно срабатывать.

Работы по техническому диагностированию выполняют инженеры, техники и опытные электромонтеры. Один из исполнителей работ должен иметь квалификационную группу по технике безопасности не ниже IV, а остальные исполнители — не ниже III.

Источник