- ТЕМА 5.3А — УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ВИП4000М ЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ80Р,ВЛ85,2ЭС5К
- Введение. Общие сведения о выпрямительных установках
- Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП)
- Многих интересует серьезный вопрос – что такое выпрямительные установки и выпрямительно-инверторные преобразователи?
- Ремонт выпрямительных установок
ТЕМА 5.3А — УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ
ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
ВИП4000М ЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ80Р,ВЛ85,2ЭС5К
Введение. Общие сведения о выпрямительных установках
Преобразовательные установки предназначаются для преобразования электрического тока из переменного в постоянный (выпрямители), из постоянного в переменный (инверторы), из переменного одной частоты в переменный другой частоты (преобразователи частоты). Процесс преобразования может происходить одновременно с регулированием напряжения. На электровозах переменного тока нашли широкое применение выпрямители, а в последнее время благодаря широкому распространению управляемых полупроводниковых вентилей применяются управляемые выпрямители, т. е. выпрямители с регулированием напряжения и инверторы (электровоз ВЛ80р), также с регулированием режима рекуперативного торможения.
Необходимость в преобразователях на электроподвижном составе переменного тока обусловлена, прежде всего, применением тяговых двигателей постоянного тока, в то время как в контактной сети переменное напряжение 25 кВ частотой 50 Гц. Поэтому на электровозах устанавливают оборудование, которое в тяговом режиме снижает это напряжение до уровня, допустимого для тяговых двигателей, преобразует переменный ток в постоянный и регулирует напряжение. Понижение напряжения осуществляется трансформатором и автотрансформатором, преобразование переменного тока в постоянный — выпрямителем. Регулирование напряжения может выполняться различными способами. При наличии в выпрямителях управляемых вентилей регулирование напряжения может осуществляться выпрямителями.
Выпрямительные установки с неуправляемыми вентилями установлены на всех электровозах переменного тока, кроме ВЛ80р. Выпрямительные установки, в которых применены управляемые вентили — тиристоры, используются на электровозах ВЛ80т и ЧС4Т для регулирования режима реостатного торможения путем изменения тока возбуждения тяговых двигателей в зависимости от необходимой силы торможения, скорости и других факторов.
На электровозе ВЛ80р выпрямительно-инверторные преобразователи выполнены на управляемых вентилях. Они в режиме тяги выполняют роль управляемых выпрямителей, а в режиме рекуперативного торможения — управляемых инверторов.
Основным элементом всех преобразователей является вентиль. При прохождении через вентиль тока часть энергии теряется — выделяется в виде тепла. Современные преобразовательные установки работают сравнительно с небольшими потерями энергии — не более 2%. Однако если не предусмотреть принудительного охлаждения — вентиляции, то эти потери могут привести к недопустимому нагреву оборудования, в первую очередь самих вентилей. Поэтому вентили монтируют в специальных охладителях — радиаторах с развитой поверхностью в виде ребер, а преобразователи оборудуют системой принудительного охлаждения потоком воздуха.
Для преобразователей большой мощности требуются десятки, а иногда сотни вентилей. Ток и напряжение должны равномерно распределяться между всеми вентилями. Поэтому в преобразователях используют устройства, выравнивающие ток и напряжение между вентилями. Наконец, преобразователи с управляемыми вентилями оборудуют системой, обеспечивающей подачу открывающих импульсов на управляющие электроды тиристоров, системами защиты и сигнализации: Все перечисленные устройства в комплексе составляют преобразовательную установку.
У преобразовательной установки остовом служит сварной каркас 4 (рис. 4) из профильной и листовой стали. Расположение элементов на каркасе выполнено с учетом удобства выполнения монтажа и обслуживания при эксплуатации, а также обеспечения эффективного принудительного воздушного охлаждения радиаторов тиристоров.
На лицевой стороне В-ИП расположены плечи 1, 2, 3 и 8 (обозначения плеч даны в соответствии с электрической схемой), на обратной — плечи 4, 5, 6 и 7. Расположение плеч и маркировка тиристоров 7 указаны на табличках, укрепленных на каждой стороне ВИП. Цепи вентилей расположены по горизонтали. По высоте установлено семь тиристоров, что соответствует числу параллельных ветвей тиристоров в одном плече. По горизонтали расположены с одной стороны ВИП 12, а с другой—10 тиристоров. Тиристоры в конструкцию встраиваются блоками, которые содержат по одному или два тиристора.
Рисунок 4 — Выпрямительно-инверторный преобразователь:
1—кассета предварительного каскада БФИ; 2— кассеты выходного каскада БФИ; 3—блок импульсных трансформаторов; 4—каркас; 5—блок БВН; 6 — шина; 7—блок тиристоров; 8 — делитель тока; 9 — изолятор
Панели блоков тиристоров образуют канал охлаждения. Охлаждение воздушное, принудительное. Направление движения воздуха — сверху вниз.
С одной стороны ВИП в средней части расположены блоки индуктивных делителей тока 8 для плеч 1, 2; с обратной стороны— для плеч 5, 6. На торцах ВИП установлены блоки индуктивных делителей тока для плеч 7, 8 и 3, 4.
Элементы блоков БВН размещены на панелях: внутри ВИП с одной стороны — для плеч 4 и 6, с другой стороны — для плеч 5 и 7. Снаружи ВИП на его торцах расположены БВН (блок 5) для плеч 1, 2, 3 и 8. Устройства выравнивания напряжения каждого плеча расположены на отдельных панелях.
Система блоков формирования импульсов 1 и 2 и блока защиты от снижения питающего напряжения размещена в верхней части ВИП. Там же расположены и панели зажимов для подключения сигнализации при пробое вентилей и для подключения системы управления электровоза (от БУВИП) к формирователям импульсов ВИП. В нижней части каркаса имеются болты для заземления.
Рисунок 5 – Общий вид ВИП
Надежная работа ВИП обеспечивается при нормально действующей принудительной вентиляции, наличии защиты от коротких замыканий, перегрузок по току, системы сигнализации о пробое тиристоров, защиты от прекращения потока воздуха, защиты от перенапряжений, датчиков слежения за углом коммутации в аппаратуре управления.
В комплект поставки на одну секцию электровоза входят два ВИП и один блок конденсаторов, которые используют в фильтре источника питания для системы блоков формирования импульсов. Блок конденсаторов состоит из 10 отдельных блоков, в каждый из которых в свою очередь входят 80 конденсаторов, укрепленных на алюминиевой панели. Каждый блок имеет выходные шпильки «+» и «—». Одноименные шпильки объединены шинками.
На электровозах ВЛ80 установлены ВИП 2 – 2200М; на электровозах ВЛ85 и 2ЭС5К установки ВИП-4000М-УХЛ2.
Источник
Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП)
Опубликовано 30.08.2019 · Обновлено 07.04.2021
Многих интересует серьезный вопрос – что такое выпрямительные установки и выпрямительно-инверторные преобразователи?
Данная тема напрямую касается электровозов и электропоездов переменного тока. На данных локомотивах и электропоездах применяют в основном тяговые электродвигатели постоянного (пульсирующего) тока. Проводится большая работа по установке на электровозы переменного тока тяговых электродвигателей переменного тока (асинхронных), но пока их внедрение носит экспериментальный характер. Высокое напряжение в контактной сети переменного тока (25000 Вольт) и значительно меньшее напряжение на коллекторах тяговых электродвигателей (ТЭД) постоянного тока требует необходимости использования тяговых трансформаторов для понижения напряжения и преобразователей (диодов) для выпрямления переменного тока в постоянный.
Выпрямительно-инверторные преобразователи
Появление таких преобразователей – кремниевых вентилей: диодов, стало крупным научно-техническим достижением в электровозостроении. Началось их внедрение на электровозах и электропоездах. Это всем известные электровозы серии ВЛ60 всех индексов и ВЛ80 С и Т, кроме электровоза ВЛ80Р, о нем расскажу позже. Диоды, конструктивные названия которых – вентиль лавинный (ВЛ), размещаются в выпрямительных установках (ВУ), по одной установке на тележку. После выпрямления в выпрямительных установках ток, для сглаживания пульсаций, проходит через сглаживающий реактор и далее в цепь тягового электродвигателя.
Электровоз ВЛ80с с наливняком
На электровозах ВЛ80 С и Т применяется реостатное торможение (торможение электродвигателями), которое требует установки еще одной выпрямительной установки возбуждения (ВУВ), которая предназначена для выпрямления и плавного регулирования тока в обмотках возбуждения ТЭД. Такое прогрессивное электрическое торможение как рекуперативное (возврат электроэнергии, вырабатываемой ТЭД в генераторном режиме в контактную сеть) для электровозов переменного тока данных конструкций было невыполнимо, до появления выпрямительно-инверторных преобразователей (ВИП), но об этом позже.
Контроллер машиниста
Регулирование напряжения тяговых электродвигателей происходит на стороне низшего напряжения тягового трансформатора, путем подключения его обмоток. Для этого на электровозах установлен электрический контроллер главный – ЭКГ8Ж. Данный контроллер имеет 30 кулачковых контакторов без дугогашения и четыре с дугогашением (А, Б, В и Г), кулачковые валы и электродвигатель (сервомотор). Во избежание короткого замыкания при переключении секций устанавливается переходной реактор. Управление осуществляется контроллером машиниста, имеющим 33 позиции, причем продолжительное время можно работать на выделенных (ходовых) позициях, каждая пятая, остальные являются переходными.
Вспоминаю, в целом ЭКГ работают устойчиво, но иногда могут случаться и поломки – сгорает предохранитель сервомотора или частенько валы ЭКГ «загоняет за ноль» и приходится останавливаться, опускать токоприемники, проходить в высоковольтную камеру (ВВК) и вручную скручивать валы ЭКГ специальным ключом, ориентируясь по специальным рискам на лимбе вала. Но вот совершенно новые возможности для электровозов переменного тока открылись после появления управляемых кремниевых вентилей – тиристоров (управляемых диодов).
Тиристоры
Эти уникальные полупроводниковые приборы, устанавливаемые в мостовые схемы, могут не только выпрямлять переменный ток, но и регулировать его величину, а также постоянный ток изменять в переменный (инвертирование). Они позволили придать совершенно новые качественные характеристики локомотивам: во-первых, обеспечить плавное регулирование напряжение на ТЭД в режиме тяги; во-вторых, осуществить ранее невозможное для электровозов переменного тока — рекуперативное торможение. Принцип прост – секции трансформатора подключаются к плечам ВИП, через которые регулируется напряжение. Такая схема предусматривает четыре зоны регулирования выпрямленного напряжения при трех секциях вторичной обмотки тягового трансформатора. Ну а когда применяется электрическое торможение, то постоянный ток, вырабатываемый ТЭД в генераторном режиме, проходит через ВИП процесс инвертирования – преобразования его из постоянного в переменный, что и позволяет возвращать его в контактную сеть уже переменным.
Управляются эти процессы контроллером машиниста (небольшой штурвал или рукоятка на пульте) посредством цепей управления, контроллер имеет четыре зоны регулирования и просто плавно переводится из одной зоны в другую или обратно. Такая бесконтактная, безынерционная электронная система управления электровозом позволяет удобно и быстро изменять режимы движения. Так, переключение до полного напряжения на коллекторах ТЭД, переход на режим выбега и повторный выход на самое высокое напряжение занимает всего 1-2 секунды. Переход из режима тяги в режим рекуперативного торможения и обратно занимает около 9 секунд. И никакого ЭКГ не надо! Все происходит быстро, четко и плавно!
Конструктивно выпрямительно-инверторный преобразователь состоит из блока силового (БС) и блока питания (БП). Остовом для расположения всех элементов является сварной каркас из профильной и листовой стали. Части в каркасе расположены с учетом удобства выполнения монтажа и обслуживания при эксплуатации и теплового режима элементов. В принципе все. Когда мы пересели на электровозы ВЛ65 и ЭП1, 1М в пассажирском движении и 3ЭС5К «Ермак» в грузовом, то сразу почувствовали в полной мере все преимущества данной схемы! Как говорится – небо и земля! Необходимо отметить, что внедрение выпрямительно-инверторных преобразователей дело очень современное. Нет. В 1976 году в СССР началось серийное производство грузовых двухсекционных электровозов переменного тока оснащенных выпрямительно-инверторными преобразователями – ВЛ80Р, а в 1983 году электровозов ВЛ85, ну а затем начался серийный выпуск пассажирских электровозов — ВЛ65, ЭП1, ЭП1М, ЭП1П и грузовых – 2ЭС5К, 3ЭС5К и 4ЭС5К, объединенных одним названием «Ермак». Все они оборудованы рекуперативным торможением. Вот такой революционный прорыв в электровозостроении совершил полупроводниковый прибор – тиристор!
Источник
Ремонт выпрямительных установок
Общие положения. В настоящее время нелавинные диоды выпрямительных установок электровозов заменяют лавинными. В этих случаях в выпрямительных установках сопротивления Яш и цепочки ЯС не устанавливают. В то же время в выпрямительно-инверторных преобразователях установлены нелавинные тиристоры Т2-320 (электровоз ВЛ80 Р ) и Т353.800 (ВЛ85).
В этих выпрямительно-инверторных преобразователях (ВИП) для равномерного деления напряжения между последовательно включенными тиристорами в любых рабочих режимах ВИП применяют емкостно-резисторные цепочки ЯС для каждого параллельного ряда силовых тиристоров, конструктивно соединяемых в блоки выравнивания напряжения БВН (рис. 4.4). Связь между параллельными ветвями силовых тиристоров в каждом плече ВИП осуществляется через резисторы связи Яо
Применяются резисторы и конденсаторы и в выпрямительных установках возбуждения электровозов ВЛ80 Т и ВЛ80 С , поэтому ниже рассматривается ремонт не только основных, но и вспомогательных элементов выпрямительных установок и выпрямительноинверторных преобразователей.
Рис. 4.4. Элементы ВИП, БВН и ЗВИП электровоза BЛ8
Условия работы и возможные повреждения ВИП. Все элементы ВИП подвержены воздействию окружающей среды и описанных ранее факторов, вызванных движением э. п. с. Поэтому выпрямительные установки и отдельные вентили, в частности, должны обеспечивать надежную работу в следующих условиях: высота над уровнем моря не более 1200 м; температура окружающего воздуха от —50 до +60 °С; температура охлаждающего воздуха от —50 до +40 °С; относительная влажность окружающего воздуха не выше 90% при температуре +20 °С; вертикальные и продольные вибрации с частотой от 3 до 100 Гц и ускорением 1,6g, одиночные ударные нагрузки в любом направлении до 3g, скорость потока охлаждающего воздуха между ребрами охладителей в их средней части не менее 10 м/с.
Тиристоры должны иметь стабильные вольт-амперные характеристики. Так, при температуре 25 °С ток открытия тиристора Т2-320 не должен превышать 0,5 А, а напряжение — 6 В. При температуре структуры —50 °С отпирающий ток не должен превышать 0,8 А, а напряжение — 9 В.
Кроме наибольших значений отпирающих токов и напряжений, для тиристоров Т2-320 с целью повышения их помехоустойчивости установлены наименьшие значения отпирающего тока 30 мА и напряжения 1 В при температуре 25 °С. Тиристоры Т2-320 с меньшими отпйрающими токами и напряжениями использовать для комплектации ВИП нельзя.
Наибольшая допустимая мощность в цепи управляющих электродов тиристоров при управлении постоянным током не должна превышать 4 Вт. В то же время силовые тиристоры в ВИП управляются импульсами длительностью ін = 800-=-1300 мкс. При этой длительности импульсов наибольшая мощность в цепи управляющих электродов тиристоров Т2-320 не должна превышать 25 Вт.
В процессе эксплуатации в выпрямительных установках могут возникать значительные перегрузки диодов и тиристоров по току. Если в результате накопления пробитых вентилей или по другим причинам произошел сквозной пробой плеча выпрямительного моста, то одна из полуобмоток трансформатора через исправное плечо в прямом направлении и через пробитое плечо в обратном направлении замыкается накоротко. В этом контуре протекает аварийный прерывистый ток (до 20 кА), который опасен как для всего электрооборудования, так и для вентилей исправного плеча моста выпрямительной установки (ВУ).
Защита выпрямительных установок от токов короткого замыкания и перегрузок осуществляется главным выключателем (ГВ) электровоза и быстродействующими аппаратами, включенными в цепь каждого двигателя, а при пробое отдельных вентилей в любом плече — с помощью сигнализации.
К наиболее характерным повреждениям следует отнести: сквозной пробой плеч выпрямительных установок, одиночный пробой вентиля, повышенный обратный ток вентиля, нестабильность вольт-амперных характеристик, обрыв внутренней цепи вентиля, механические и другие повреждения.
Одиночный пробой вентиля — это полная потеря им вентильных качеств. Ток через пробитый вентиль может проходить как в прямом, так и в обратном направлении. Пробой вентиля может быть вызван различными причинами. Большой обратный ток (при напряжениях, превосходящих напряжение лавинообразования) может привести к тепловому пробою. Причиной потери вентильных свойств может быть также перекрытие по боковой поверхности кремниевой пластины на месте, которое оказалось слабо защищенным, а также не обнаруженный во время изготовления ее дефект. Выпрямительная установка рассчитана так, что в случае повреждения одного вентиля она полностью сохраняет работоспособность и машинист может вести поезд до депо или пункта оборота, где неисправный вентиль заменяют. В то же время следует иметь в виду, что (например, на электровозе ВЛ80 Р ) одиночный отказ тиристора Т2-320 приводит к повышению напряжения на других последовательных тиристорах плеча ВИП. При этом у него несколько снижается прямое падение напряжения (до 0,5 В, а в редких случаях до 0,25 В) и через параллельную ветвь плеча, в которой находится поврежденный тиристор, протекает увеличенный ток. Полный выход из строя одиночного тиристора приводит к загоранию сигнальной лампы этого ВИП на пульте управления электровозом уже при нулевом положении штурвала.
Сквозной пробой плеча возникает при выходе из строя всех вентилей, включенных в данное плечо ВИП.
Как показал опыт эксплуатации электровозов ВЛ80 Р , случаи выхода из строя всех силовых тиристоров Т2-320 плеча ВИП наблюдались значительно реже, чем случаи одиночных пробоев. В то же время они более опасны, так как при сквозном пробое любого плеча возникает режим короткого замыкания (к. з.) всей вторичной обмотки тягового трансформатора или только некоторой ее части (в зависимости от зоны регулирования в момент возникновения сквозного пробоя). При этом развиваются токи к. з., которые могут привести к повреждению вторичных обмоток тягового трансформатора, переключателей 81 и 82 и силовых тиристоров в других плечах ВИП. Чтобы предотвратить подобные повреждения, на шинах вторичной обмотки трансформатора установлены токовые реле РТ1—РТ6, имеющие уставку (3200±200) А. При срабатывании этих реле замыкаются их контакты, через которые на отключающуюся катушку главного выключателя подается питание от обмотки собственных нужд.
Практика эксплуатации электровозов ВЛ80 Р показывает, что в подавляющем большинстве случаев такая защита спасает силовое электрооборудование от повреждения. В то же время при сквозном пробое плеча ВИП, как правило, происходит приваривание силовых контактов переключателей 81 и 82.
Наиболее тяжелые повреждения силового электрооборудования отмечаются в случаях, когда машинисты при возникновении сквозного пробоя плеча, не отключая поврежденный ВИП, пытаются повторно включать ГВ.
Неоднократное повторное включение ГВ без отключения неисправного ВИП приводит, как правило, к сквозному пробою нескольких плеч ВИП; число поврежденных тиристоров достигает 10—25; сгорают монтажные провода и резисторы связи на панелях силовых тиристоров; повреждаются и обугливаются текстолитовые панели с тиристорами и все элементы монтажа, расположенные на этих панелях.
Повреждения тиристоров чаще всего происходят в одном плече одного ВИП, реже возникают сквозные пробои одновременно двух и более плеч одного ВИП и исключительно редко происходят сквозные пробои плеч одновременно в нескольких ВИП. В подавляющем большинстве случаев при сквозных пробоях выходят из строя силовые тиристоры одной параллельной ветви плеча, реже происходит одновременное повреждение силовых тиристоров двух и более параллельных ветвей плеча, крайне редко наблюдается зигзагообразный выход из строя тиристоров плеча. При этом следует отметить, что самые нижние параллельные ветви тиристоров плеча по вреждаются чаще, чем остальные ветви.
Увеличение обратного тока вентиля вызывается увеличением напряжения, приложенного к структуре, и повышением ее температуры. В эксплуатации иногда срабатывает защита от пробоя вентиля, но пробитые вентили не обнаруживаются. Задача отыскания вентилей с увеличенным обратным током может оказаться сложной, если в выпрямительной установке имеются вентили с нестабильной вольт-амперной характеристикой.
Нестабильность вольт-амперной характеристики приводит к тому, что временами в каких-то условиях обратный ток вентилей резко увеличивается, а затем уменьшается до нормального значения. Причинами нестабильности характеристик может быть нарушение герметичности вентилей и отклонения от технологии при изготовлении структуры.
Обрыв внутренней цепи вентиля — это такой вид повреждения, при котором вентиль не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном направлениях. Как правило, цепь нарушается по спаю в вентилях штыревой конструкции, что в подавляющем большинстве является следствием старения их спая. Чем чаще осуществляют сброс и набор позиций на электровозе, тем интенсивнее может идти старение спая. По этой причине на электропоездах, где число наборов и сбросов позиций значительно больше, чем на электровозах, случаев обрыва цепи вентилей больше. Обрыв цепи в вентиле остается незамеченным машинистом и может быть обнаружен только специальной проверкой.
Наружные повреждения вентиля штыревой конструкции (вмятины на крышке, сорванная резьба и др.) часто приводят к необходимости его замены. Недопустимо оставлять в работе вентили с видимыми наружными повреждениями. Сорванная резьба корпуса вентиля не обеспечивает полного прилегания его к охладителю, что в конечном итоге приводит к его чрезмерному нагреву и выходу из строя. Вмятина на крышке может быть причиной повреждения самого выпрямительного элемента или нарушения герметичности вентиля.
Неисправности вспомогательных элементов выпрямительных установок могут возникать как в результате механических воздействий, так и от действия повышенных токов в цепях установки. В эксплуатации наблюдаются случаи сгорания резисторов связи. Одной из причин их сгорания являются режимы перераспределения рабочего тока ВИП на несколько параллельных ветвей в двух смежных плечах. Сгорание одного резистора связи, расположенного на панели тиристора, нарушает цепь управления этого тиристора и приводит к тому, что данная параллельная ветвь тиристоров плеча вообще не принимает нагрузку. Такое положение не является критическим для ВИП, но накопление сгоревших резисторов связи в одном плече может привести к более серьезным повреждениям (например, отказу тиристоров), поэтому в эксплуатации необходимо периодически проверять целостность резисторов связи и заменять сгоревшие.
Имеют место случаи внутреннего обрыва цепи резисторов ПЭВ. Такие повреждения вызывают неравномерность в распределении напряжений по последовательно соединенным тиристорам и приводят к загоранию сигнальной лампы ВИП на пульте управления в кабине машиниста.
У резисторов наблюдаются также случаи коробления элементов, нарушение пайки в местах соединения, а у конденсаторов — пробой изоляции, обрыв проводов, нарушение качества пайки, вмятины на корпусах.
При определении «географии» поврежденных вентилей, т. е. номера ВУ или ВИП (81, 82) и номера плеча (/—VIII) пользуются схемами, представленными для электровозов ВЛ80 К и ВЛ8(г соответственно на рис. 4.5 и 4.6.
Ремонт выпрямительных установок со съемом с э. п. с. Снятые с э. п. с. выпрямительные блоки транспортируют в отделение по ремонту выпрямительных установок поочередно с помощью кран-балки, помещают на тележку с поворотным кругом, обдувают в продувоч ной камере и устанавливают на ремонтную позицию для выявления неисправных элементов.
Вентили проверяют без изъятия их из блока выпрямительной установки.
Сопротивление изоляции токоведущих частей проверяют мегаомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции охладителей относительно шпилек, шпилек относительно корпуса установки должно быть не менее 10 МОм, выпрямительных установок ВУК-4000, ВУК-60-4, ВУК-60-3, ВУК-6700 между токоведущими частями и корпусом — не менее 30 МОм, то же установки УВП-3 — не менее 10 МОм. При измерении сопротивления изоляции все вентили закорачивают.
Обратный ток у нелавинных диодов проверяют после отсоединения от них проводов, идущих к резисторам Яш, цепочкам /?С и защите от пробоя диодов. Для проверки обратного тока пользуются пробником (рис. 4.7, а). Обычно обратный ток диода в холодном состоянии при напряжении 50—100 В меньше 1 мА. Переключатель В устанавливают в положение II. Концы х! и х2 пробника подключают поочередно к каждой колонке диодов, как это делалось при проверке диодов на пробой. Миллиамперметр тА показывает суммарный обратный ток всех диодов проверяемой колонки. Если ток меньше 3 мА, значит, в этой клонке диодов с увеличенным обратным током нет. Если ток больше 3 мА, то предполагают наличие в колонке диода с увеличенным обратным током. Такой диод отыскивают по частям колонки, на которые ее делят отсоединением резисторов связи.
Диод с повышенным обратным током снимают с установки и отправляют в цех для проверки обратного тока на специальном стенде при номинальном напряжении (напряжении класса) и температуре 140±5°С. Обратный ток в этих условиях не должен превышать 6 мА при выпуске электровозов из ТР-2 и 10 мА в эксплуатации.
Контроль обратного тока лавинных диодов ВУ выполняют пробником, показанным на рис. 4.7, б. Переключатель В устанавливают в положение II.
Рис. 4.5. Схема плеч выпрямительных установок секции электровоза ВЛ80 К (а) и их расположение на электровозе (б)
Рис. 4.6. Схема плеч выпрямительно-инверторных преобразователей секции электровоза ВЛ80 Р (а) и их расположение на электровозе (б)
Рис. 4.7. Схемы пробников для отыскания неисправностей в выпрямительных установках с нелавинными (а) и лавинными (б) диодами
Концы х1 и х2 подключают поочередно к каждому диоду, миллиамперметр тА покажет обратный ток, который у большинства диодов значительно меньше 1 мА.
Вспомогательные элементы ВУ проверяют, убеждаются в исправности резисторов /?ш и цепочек /?С, а также в отсутствии замыкания в конденсаторах.
Проверку рекомендуется проводить пробником (см. рис. 4.7, а) после отсоединения проводов, идущих к вспомогательным элементам и защите от пробоя диодов, и разделения цепочек /?С.
Для проверки резисторов /?ш переключатель В ставят в положение /. Концы х1 и х2 поочередно подключают к каждому резистору. Если при подключении концов х1 и х2 к резистору показание вольтметра V не уменьшается, значит, в цепи обрыв; уменьшение его показания до нуля укажет на замыкание в цепи.
Для проверки цепочек /?С переключатель В пробника ставят в положение //. Концы х1 и х2 поочередно подключают ко всем цепочкам. Первоначальное кратковременное отклонение стрелки вольтметра в сторону уменьшения свидетельствует об исправности цепочек /?С; если стрелка неподвижна, то либо конденсатор заряжен (тогда его нужно предварительно разрядить, замкнув выводы через резистор), либо имеется обрыв в цепочке /?С. Отклонение стрелки вольтметра до нуля без последующего возвращения в исходное положение свидетельствует о пробое конденсатора.
Элементы ВИП продувают от пыли и грязи сжатым воздухом под давлением 210—300 кПа (2—3 кгс/см 2 ) сверху вниз. Тщательно проверяют надежность контактных соединений и пайку. Закорачивают все тиристоры и цепи управления ВИП и мегаомметром напряжением 2500 В измеряют сопротивление изоляции его силовых цепей относительно корпуса. Отсчет значения сопротивления изоляции осуществляют через 20 с после приложения напряжения мегаомметром. Оно должно быть не менее 15 МОм при эксплуатации (а при ТР-3 не менее 20 МОм).
Электрическую прочность изоляции токоведущих частей проверяют относительно корпуса ВИП от источника переменного тока частотой 50 Гц, мощностью не менее 0,5 кВ — А, напряжением 4 кВ в течение 1 мин. Время поднятия напряжения не менее 10 с.
При испытании электрической прочности и измерении сопротивления изоляции все вентили должны быть закорочены.
В депо Боготол состояние ВИП электровоза ВЛ80 Р контролируют методом, позволяющим проверить исправность всех резисторов на панелях сигнализации (ЗВИП) и блоков выравнивания нагрузок (ВМН), установить равновесие мостов, проверить и выявить неисправные тиристоры без снятия ВИП с электровоза.
На плечо ВИП, из-за неисправности которого загорается сигнальная лампа в кабине машиниста, подают напряжения 50 В от батареи электровоза. Устанавливают на тестере предел измерения 1 В постоянного напряжения и измеряют напряжение между зажимом 2 (см. рис. 4.4) в ЗВИП и движком соответствующего резистора В2 во всех мостах ‘ЗВИП. При правильной настройке моста и условии, что все тиристоры в данном плече исправны, а резисторы БВН целы и их параметры соответствуют номинальным значениям, тестер должен показать нуль. Если тестер показывает напряжение 0,05 В и ниже, то следует отрегулировать резистор /?2 в данном плече, проверить наличие и полярность напряжения по обе стороны движка регулируемого резистора Я2. Полярность напряжения при этих замерах должна быть разной.
Если при измерениях напряжения между зажимом 2 в ЗВИП и движком регулируемого резистора тестер показывает напряжение 0,05 В и выше, необходимо измерить распределение напряжения по последовательно включенным тиристорам данного плеча ВИП. Небаланс напряжений не должен быть больше 1—2 В. В случае если он превышает 2 В, то у нижней параллельной ветви силовых тиристоров отсоединяют провода БВН, подают на крайние провода напряжение 50 В и измеряют тестером распределение напряжения по последовательным резисторам БВН. При наличии разницы в распределении напряжения по отдельным рядам резисторов БВН необходимо снять блок БВН с ВИП, распаять параллельные резисторы и найти тестером неисправный резистор.
Если распределение напряжения по резисторам БВН равномерно, поиски неисправности следует перенести на силовые тиристоры плеча ВИП. Методы отыскания неисправного тиристора описаны выше.
Для проверки исправности резисторов и цепочек /?С БВН в депо Боготол используют генератор пульсирующего напряжения, созданный на основе модуля У-519, устанавливаемого в БУВИП-80. Его подключают к любому плечу ВИП и с помощью тестера измеряют распределение напряжения по последовательным цепям силовых тиристоров. Отклонение падения напряжения на любом ряду тиристоров от среднего значения напряжений не должно превышать 2—3%, в противном случае необходимо отыскать имеющуюся неисправность в БВН и устранить ее.
Наиболее эффективно силовые цепи ВИП можно проверить, контролируя выпрямленное напряжение ВИП по осциллограммам. Такую проверку с применением осциллографа можно проводить как при движении электровоза с поездом, так и на специальном стенде депо, где имитируются условия работы ВИП по выходному однофазному напряжению и нагрузке.
Шунтирующие резисторы, резисторы и конденсаторы цепочек /?С, элементы системы управления тиристорами проверяют, убеждаются в их целостности, Исправность гибких выводов тиристоров проверяют визуально. При наличии порванных проволочек, составляющих более 15% площади сечения гибкого вывода, тиристор бракуют и заменяют.
Подлежат замене резисторы, конденсаторы, вентили и другие элементы, у которых надломлены контактные выводы и имеется повреждение корпуса (раскол или облом трубки резистора, вмятины на конденсаторе).
Съем диодов и тиристоров выполняют специальным ключом, который поставляется в комплекте с выпрямительными установками. Ключ имеет двустороннюю головку: с одной стороны для завертывания вентилей штыревой конструкции с моментом до 64 Н-м и с другой — для отвертывания вентилей. В комплекте с этим ключом поставляется торцовая насадка, с одной стороны которой имеется шестигранное отверстие под основание вентиля, а с другой — квадратное отверстие для специального ключа.
Вентиль снимают в следующем порядке; отсоединяют его гибкий вывод, надевают торцовую насадку, вставляют специальный ключ в квадратное отверстие нетарированной стороной головки и поворотом против часовой стрелки отвертывают диод. Когда при отвертывании требуются большие усилия, ослабляют два винта, крепящие токоотводящую пластину к охладителю. Если и при этом диод не отворачивается, то как исключение удлиняют ручку специального ключа металлической трубой; при этом общая длина специального ключа с учетом трубы не должна превышать 500 мм.
При подборе полупроводниковых вентилей для замены неисправных следует строго соблюдать правила комплектации плеч выпрямительных установок. Так, эксплуатация в одной выпрямительной установке нелавинных и лавинных диодов как разнополярных недопустима.
Выпрямительные установки следует укомплектовывать диодами класса не ниже установленного для соответствующей установки и прямым падением напряжения от 0,52 до 0,58 В. В зависимости от падения напряжения диоды разбиты на две подгруппы: 1 подгруппа — 0,52, 0,53 и 0,54 В с маркировкой черного цвета; II подгруппа — 0,55, 0,56, 0,57 и 0,58 В с маркировкой белого цвета.
В каждое плечо ВУ включают диоды только одной подгруппы. В смежных плечах моста диоды подбирают по напряжению лавинообразования, замеренному при обратном токе 30 А (IIзо). Напряжение Изо указывают на корпусе диода. Подобранные ветви для исключения ошибок отмечают.
Подбор диодов осуществляют по следующему принципу: напряжения изо диодов в ветви, подбираемой для замены неисправной, должны быть меньше или равны напряжениям и30 диодов в любой исправной параллельной ветви; разница напряжения 1/3о каждых двух диодов в подбираемой ветви должна быть не более 30 В. В ветвях и плечах, где не заменяли диоды, напряжения и30 диодов должны быть равны или больше напряжений IIзо диодов в подобранных ветвях.
Тиристоры, устанавливаемые в каждое плечо ВИП, должны быть только одной группы по времени закрытия — 3-й (не более 100 мкс) или 2-й (не более 150 мкс), одного класса— 15-го или 14-го (с повторяющимся напряжением соответственно 1500 или 1400 В) и иметь наибольший допустимый разброс по суммарным падениям напряжения Ам32о и Ам8о в параллельных ветвях не более 0,02ц, где п — число тиристоров, последовательно включенных в данном плече.
Для облегчения подбора тиристоров на их анодных выводах закрепляют таблички с основными параметрами данного тиристора. Например, запись Т2-320-333-15-78-56 означает: тиристор Т2-320 с предельным током 320 А, 3-й группы по допустимой наибольшей скорости нарастания напряжения (до 200 В/мкс), времени выключения (не более 100 мкс) и допустимой наибольшей скорости нарастания анодного тока (не более 70 А/мкс), 15-го класса с прямыми падениями напряжения (средние значения) 0,78 В при токе 320 А (Аызго) и 0,56 при токе 80 А (Ам8о) .
Установка вентилей проводится в последовательности, обратной последовательности их снятия. Предварительно с контактных поверхностей снимают старую смазку, тщательно протирают посадочные места на пластине и в резьбовом отверстии охладителя, основания и резьбового хвостовика вентиля. На эти места наносят тонкий слой смазки ЦИАТИМ-201 и затем вручную ввертывают вентиль. Оконча тельную затяжку вентилей выполняют тарированной стороной головки ключа. Вентиль считают завернутым плотно, если головка ключа при усилии повернулась до щелчка. При этом следят, чтобы поверхность прилегания основания вентиля с пластиной и пластины с охладителем была не менее 75% всей площади. Плотность прилегания проверяют щупом толщиной не более 0,03 мм. Излишки смазки, которая выдавливалась при завертывании вентиля, удаляют. Следят за тем, чтобы при монтаже наконечника гибкого вывода было обеспечено плотное контактное соединение, а наконечник прилегал к ушку токосъемной пластины или шины.
Охладитель с сорванной или смятой резьбой, а также со следами окиси и забоинами на контактной поверхности заменяют, для чего отсоединяют гибкие выводы тиристоров, установленных в блоке, в котором находится поврежденный охладитель, отсоединяют гибкие выводы вентилей соседних блоков от охладителей снимаемого блока и монтажные провода, отверткой отгибают края у стопорных шайб на концах блока, отвертывают гайки с несущих шпилек, снимают шайбы и вынимают блок вместе с изоляционной горизонтальной пластиной.
У снятого блока отвинчивают со шпилек гайки, снимают изоляционные вертикальные прокладки и охладители, стоящие перед поврежденным охладителем, и заменяют поврежденный охладитель. Если снятию блока препятствуют панели цепочек /?С или индуктивные делители, последние отсоединяют от преобразователя и снимают. Сборку блока и установку его на несущих панелях ведут в обратном порядке. После установки блока охладителей окончательно затягивают тиристоры тарированной стороной головки специального ключа.
Резисторы с дефектами заменяют. Паяльником мощностью не более 50 Вт отпаивают от контактных выводов провода, отвинчивают гайки со шпильки, вынимают шпильку из отверстий уголков, снимают с обоих концов резистора шайбы, после чего резистор вынимают. Новый резистор устанавли вают в обратном порядке. Провода к его контактным выводам припаивают припоем ПОС-40.
Конденсаторы отпаивают от подводящих проводов, отвинчивают винты, крепящие скобы, и снимают скобы, изоляционные прокладки, а затем и конденсатор. Новый конденсатор устанавливают в обратном порядке, подводящие провода к его контактным выводам припаивают припоем ПОС-40. Если доступ к блокам шунтирующих резисторов и цепочек затруднен, отвертывают болты, крепящие панель, и выдвигают панель.
Отремонтированный ВИП устанавливают на специализированный стенд и проверяют распределение напряжения по тиристорам в плечах ВИП, для чего подают на его шины переменное напряжение 380 В, а также, пользуясь измерительными клещами, контролируют распределение токов по параллельным ветвям плечей ВИП.
Осмотр, выявление поврежденных полупроводниковых вентилей при ремонте э. п. с. без разборки. Выпрямительную установку очищают продувкой сухим сжатым воздухом давлением 250—300 кПа (2,5—3 кгс/см 2 ) с последующей очисткой волосяной щеткой и салфеткой, слегка смоченной в бензине. Начиная с ТР-1, продувку выпрямительной установки совмещают с продувкой всей аппаратуры в кузове электровоза при работающей вытяжной вентиляции.
Внешний осмотр выпрямительной установки проводят для выявления видимых повреждений диодов (оплавления гибких выводов, разрушения стеклянного изолятора, копоти и т. д.), перегоревших резисторов связи (что, как правило, свидетельствует о сквозном пробое плеча), оплавления эмали на резисторах, оборванных или перегоревших проводов, перемычек и др. Проверяют надежность крепления элементов выпрямительной установки.
Проверку диодов на пробой выполняют без их снятия и отсоединения вспомогательных элементов и цепей защиты, реагирующей на пробой диодов. Нелавинные диоды проверяют пробником (см. рис. 4.7, а).
Для проверки вилку пробника включают в розетку с напряжением 50 В постоянного тока на электровозах или ПО В на электропоездах. Переключатель В устанавливают в положение /. Пробник готов к работе, если его вольтметр показывает напряжение. Концы х1 и х2 пробника подключают поочередно к каждой колонке диодов так, чтобы конец х1 (плюс) был подключен к катоду нелавинного диода или гибкому выводу лавинного, а х2 (минус) — к аноду. При этом если провода, идущие к резисторам Яш и цепочкам ЯС, подключены к верхней ветви плеча, то концы х1 и х2 следует подключать к диодам нижней ветви и, наоборот, если провода, отходящие от резисторов Яш и цепочек ЯС, подсоединены к нижней ветви, ТО КОНЦЫ ХІ и х2 подключают к диодам верхней ветви. Это необходимо, чтобы одновременно с проверкой диодов и резисторов Яш проверить и резисторы связи.
Если показание вольтметра после подключения КОНЦОВ ХІ и х2 к колонке уменьшается, а затем увеличивается на небольшое одинаковое для всех колонок значение, следовательно, в этой колонке пробитых диодов нет и резисторы связи этой колонки целы; если напряжение не уменьшается, то имеется обрыв либо в резисторе связи, либо в цепочках ЯС, либо в цепи резистора Яш- Снижение показания вольтметра до нуля укажет, что в этой колонке имеется пробитый диод или конденсатор в цепочке Я С.
Проверять целостность элементов (резисторов Яш, ЯС и диодов) в депо рекомендуется переносным прибором для проверки элементов силовых полупроводниковых выпрямительных установок типа Ш-03 или пробником. Деля колонку на части, определяют, в какой из них находится пробитый диод.
Лавинные диоды выпрямительных установок на пробой проверяют пробником (см. рис. 4.7, б), установив переключатель В в положение /. Последующие операции аналогичны операциям при проверке нелавинных диодов.
Обрыв внутренней цепи диодов без съема их и без отсоединения гибких выводов выявляют следующим образом.
Рис. 4.8. Схема для выявления пробитого тиристора в плече ВИП с использованием батареи электровоза
При проверке ВУ с нелавинными диодами на ее плечо подают регулируемое напряжение 0—20 В переменного тока, например, от сварочного трансформатора. Напряжение увеличивают от нуля до тех пор, пока средний ток ветви не достигнет 5—15 А. Клещами Ц-91 или другим прибором — индикатором подобного типа проверяют наличие тока в каждой параллельной ветви. Отсутствие тока в какой-либо ветви свидетельствует о наличии в ней диода с обрывом цепи. Дефектный диод можно найти без отсоединения гибких выводов, закорачивая поочередно каждый диод или подключая провод питания последовательно к каждому диоду неисправной ветви.
Обрыв цепи лавинных диодов ВУ проверяют пробником (см. рис. 4.7, б). Устанавливают переключатель В в положение /, подключают концы х1 и х2 к каждому диоду в проводящем направлении [конец пробника х1 (плюс) к аноду — охладителю лавинного диода, а х2 (минус) к катоду — гибкому выводу лавинного диода]. Допускается проверять одновременно несколько диодов одной ветви. Для этого каждую ветвь плеча условно делят на две части и подключают концы пробника х1 и х2 к каждой части ветви поочередно. Подбор диодов для замены поврежденного описан выше.
Учитывая, что каждая подгруппа диодов имеет разницу в значениях прямого падения напряжения, начиная с ТР-2, а также в случае замены в одной последовательной цепи более двух диодов проверяют сумму значений прямого падения напряжения в этих ветвях. Эта сумма во всей цепи с вновь установленными диодами не должна отличаться от сумм значений прямого падения напряжения в других цепях более чем на 0,03—0,04 В, а при выпуске из КР-1 и КР-2 — более чем на 0,02 В.
Поиск неисправных тиристоров непосредственно на электровозе (например, на ВЛ80 Р ) можно проводить с использованием примененной на нем системы сигнализации о выходе из строя одиночных тиристоров.
При выходе из строя силового тиристора Т2-320 в одном из плеч ВИП загорается сигнальная лампа данного ВИП на пульте управления в кабине машиниста. С помощью тумблеров на панели 101 (102) можно достаточно быстро определить плечо, в котором появился поврежденный тиристор. Для этого следует отключить четыре верхних тумблера на панели 101 (102),
поднять токоприемник. Если сигнальная лампа продолжает гореть, то токоприемник опускают, отключают четыре нижних тумблера и включают верхние. Поднимают токоприемник и, если сигнальная лампа погаснет, значит, поврежденный тиристор находится в тех плечах ВИП, которые контролируются четырьмя нижними тумблерами на панели 101 (102). Затем эти четыре тумблера делят на две пары, включают поочередно каждую пару и, поднимая и опуская токоприемник, обращают внимание на загорание сигнальной лампы. Таким образом можно быстро определить плечо ВИП, в котором имеется пробитый тиристор.
Иногда тиристор оказывается пробитым не полностью и еще выдерживает напряжение в несколько десятков вольт. Такой тиристор выявить тестером не удается. В таких случаях рекомендуется использовать батарею электровоза, подключая ее через токоограничивающий резистор /?огр (рис. 4.8) мощностью 100 Вт, сопротивлением 50 Ом к каждому ряду тиристоров плеча. При наличии пробитого тиристора в данном ряду через резисторы связи Я161 и М68 будет протекать постоянный ток. Это можно зафиксировать, подключая тестер поочередно ко всем резисторам связи тиристоров данного ряда, установив предварительно предел измерения 0,1—0,3 В.
В эксплуатации имели место случаи, когда класс тиристоров Т2-320 снижался с 15-го до 12-го. Выявить такой тиристор с помощью тестера или батареи затруднительно. В этих случаях следует пользоваться переносным прибором для проверки повторяющегося напряжения диодов и тиристоров завода «Электровыпрямитель» или прибором экспресс-контроля ПКПСВ.
При проверке класса одиночного тиристора прибором ПКПСВ все выводы тиристора от элементов схемы необходимо отключить.
Замена пробитого тиристора требует извлечения неисправного блока тиристоров из ВИП.
После определения пробитого тиристора в плече ВИП необходимо вынуть неисправный блок тиристоров из ВИП. Для этого следует отсоединить гибкие шунты от анодных и катодных выводов тиристоров двойного блока, провода, отходящие из блока тиристоров, отвинтить болты, крепящие блок к вертикальным несущим панелям, ослабить крепеж соседнего блока этого же ряда по вертикали и осторожно вынуть за ручку блок на себя.
Следует помнить, что для снятия одиночных блоков тиристоров, расположенных в верхней части ВИП, необходимо снять двойные блоки тиристоров, находящиеся под ними. Для извлечения тиристора в сборе с охладителем из блока тиристоров следует отпаять провод с анода диода, расположенного рядом с заменяемым тиристором, снять диод и освободить управляющий электрод тиристора, снять резиновые уплотнения с выводов тиристора, отвинтить четыре гайки на уголках крепления и отделить тиристор с охладителем от панели.
Новый тиристор, который необходимо установить в блок, должен иметь’ такие же средние прямые падения напряжения Д«з2о и Дм8о- Если тиристор с точно такими же прямыми падениями подобрать не удается, следует выяснить сумму прямых падений напряжений для тиристоров всех параллельных ветвей данного плеча (она указывается в формуляре ВИП) и подобрать в плечо такой тиристор, чтобы разброс по суммарным значениям прямых падений напряжения Лызго и Ды8о во всех параллельных ветвях плеча не превышал (в вольтах) значения 0,02«.
При постановке в блок нового тиристора в сборе с охладителем на охладитель ставят прокладку, на выводы тиристора — панель с уголками крепления. Тиристор четырьмя гайками крепят к панели, на его выводы устанавливают резиновые уплотнения. Управляющий электрод закрепляют на втулке крепления диода, а к аноду диода подпаивают провод от резистора.
Установленный в плече ВИП блок тиристоров прикрепляют к несущим панелям четырьмя болтами и присоединяют подводящие провода, гибкие выводы и резисторы связи. Охладители у новых тиристоров должны быть точно такими, как у снятых.
Выпрямительные установки возбуждения ВУВ-658 электровоза ВЛ80 Т и ВУВ-758 электровоза ВЛ80 С обдувают сжатым воздухом давлением 300 кПа (3 кгс/см 2 ), проверяют состояние крепежных деталей, контактных зажимов, монтажных проводов, годность предохранителей резисторов, конденсаторов полупроводниковых элементов. Неисправные детали заменяют.
При необходимости замены тиристоров новые подбирают для параллельной работы по двум значениям прямого падения напряжения Дыгоо (при токе /„ом = 200 А) и Д«5о (при токе 1 = == /ном/4) .
Для измерения прямого падения напряжения на тиристоре ТЛ2-200 его ввертывают в алюминиевый охладитель, обдуваемый охлаждающим воздухом, количество которого в каналах охладителя должно быть не менее 17 м 3 /мин. Электрическая схема проверки прямого падения напряжения на тиристорах включает в себя нагрузочный резистор /?1 (рис. 4.9), диоды Д1—Д6 типа ВКДЛ, токовое реле РТ, милливольтметр тУ, вольтметр V и цепочку из последовательно включенных диода Д7 типа Д226 и резистора /?2 на 5,1 Ом. Милливольтметр М45 с шунтом 75 позволяет контролировать ток в цепи проверяемого тиристора.
Рис. 4.9. Схема измерения прямого падения напряжения на тиристорах
Цепочку Д7—/?2 присоединяют к управляющему выводу проверяемого тиристора В и, регулируя резистором И2 ток в цепи тиристора, измеряют значения Лы2оо и Л«5о. Измерения следует начинать не ранее чем через 15 мин после наладки схемы с тем, чтобы дать тиристору охладиться, а замеры проводить за время не более 3 с, не допуская его нагрева.
Разница в значениях Дм2оо и Ды50 не должна превышать 0,02 В.
Суммарное падение напряжения на отдельных ветвях не должно отличаться более чем на 0,03 В.
Диагностика блоков ВИП. Техническое обслуживание выпрямителей. Техническая диагностика является составной частью процессов ремонта и технического обслуживания э. п. с. в депо и на пунктах технического обслуживания (ПТО).
Она позволяет выявить состояние проверяемого элемента на данный момент, дать заключение о сроке службы или остаточном ресурсе элемента, узла или агрегата и установить периодичность контроля технического состояния объекта, гарантирующую его безотказную работу в эксплуатации.
В технической диагностике используются встроенные, автоматизированные стационарные и неавтоматизированные (переносные) средства.
Встроенные средства. Такими средствами называют контрольные блоки, органически включаемые в состав преобразователя и непрерывно контролирующие его в процессе работы. Так, встроенные средства могут быть использованы для контроля работы силового оборудования в соответствии с заданными аппаратурой БУВИП ограничениями, а при отсутствии таких ограничений, например при слежении за основной коммутацией плеч ВИП в тяговом режиме, воздействовать на отключение защиты или указывать машинисту на необходимость перехода на резервный БУВИП. Одновременно встроенная система диагностики должна запоминать полученную информацию по сбою в работе, которая может быть использована в депо при планировании работ по техническому обслуживанию.
Автоматизированные (стационарные) средства диагностирования. К ним относятся специальные стенды, проверочные машины с применением универсальных измерительных комплексов, которые используются для контроля работоспособности сложных блоков управления, а также для проверки взаимодействия панелей и блоков между собой, работо’пособности электровоза в целом по выходным параметрам при производстве ТР-1, ТР-2 и ТР-3.
Стационарные средства значительно сокращают время проверки и обнаружения неисправности сложных систем управления и электровоза в целом.
Неавтоматизированные средства технической диагностики. К ним относятся переносные стенды и различные приспособления, находящиеся в депо и предназначенные для контроля работоспособности отдельных элементов, узлов электровоза без нагрузки при проведении технического обслуживания и текущих ремонтов. Для силовой части ВИП или ВУ, которая содержит сравнительно небольшое число однотипных элементов, целесообразно использовать поэлементный контроль, поочередно подключая элементы (диоды,тиристоры) к измерительному прибору и контролируя их по отдельности.
Техническое обслуживание выпрямительных установок (ТО). Оно осуществляется в плановом порядке, установленном приказом МПС № 10Ц от 16.02.81. Техническое обслуживание включает в себя: профилактические работы, направленные на предотвращение отказов (внешний осмотр, крепежные работы, замену элементов и т. д.); работы, связанные с контролем технического состояния, целью которых является проверка соответствия параметров ВУ и ВИП требованиям нормативно-технической документации; работы по регулировке и настройке, предназначенные для доведения параметров блоков, и узлов ВУ и ВИП до значений, установленных нормативнотехнической документацией.
Работоспособность ВИП на ТО-1 контролируют по показаниям приборов в кабине машиниста, по отсутствию загораний сигнальных ламп и срабатывания защиты. На ТО-2 заменяют отказавшие узлы и детали, визуально осматривают выпрямительную установку, проверяют ее техническое состояние, а на ТО-3, кроме того, очищают выпрямительную установку от пыли, проводят внешний осмотр диодов, тиристоров, резисторов и цепочек /?С.
Техника безопасности при ремонте и испытаниях выпрямительных установок. Выпрямительные установки размещены в высоковольтной камере электровоза, которая имеет ограждение с блокировками, исключающими вход в высоковольтную камеру при подключении электровоза к напряжению. Осмотр и проверку выпрямительных установок проводят при полном снятии напряжения и отключенной нагрузке.
Испытание ВИП разрешается проводить только при исправной защите, сигнализации и подаче охлаждающего воздуха. Конденсаторы проверяемых цепей следует предварительно разрядить.
Электрическую прочность изоляции необходимо испытывать при всех закороченных вентилях и огражденной выпрямительной установке.
Лица, обслуживающие переносные приборы для проверки целостности цепей вентилей, должны иметь допуск к работе на установках напряжением свыше 1000 В.
Источник