ПЗ (Кукуренчук Д. А.) (1231325), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

В данном пункте буду представлены методы применяемые железнодорожным транспортом в условиях депо.

3.1.1 Контроль изоляции по ее сопротивлению

Явления поляризации возникают в изоляции при приложении к ней постоянного напряжения U. Существует несколько видов поляризации: электронная, ионная, дипольная и межслоевая. Обычно эти виды поляризации сравнивают по временной постоянной T и делят на скоротечную (несколько миллисекунд) и замедленную (несколько секунд и больше).

Эквивалентная схема замещения изоляции для этих двух типов поляризации показана на рисунке 3.1. При приложении к схеме постоянного напряжения U, составляющие тока в источнике питания покажут значения:

- заряд емкости, С_∞;

- ток абсорбции , меняющийся в течении временной постоянной,Т;
- сквозной ток .

Статистика показывает, что в основном временная постоянная T менее 1 минуты. Это говорит о том, что спустя промежуток времени не более 1 мин после приложенного напряжения U, изоляционное сопротивление установится на значении R, которое скажет о присутствии в изоляционной конструкции сквозного проводящего пути. Быстрое падение сопротивления R говорит о значительном дефекте изоляции [12]. Обычно о состоянии изоляции говорят на основании сравнения с эталонными заводскими данными или данными прошлых замеров сопротивления R.

Рисунок 3.1 – Эквивалентная схема замещения изоляции

Для контроля сопротивления изоляции применяются в основном мегаомметры, которые предусматривают в своей конструкции небольшой ручной генератор с постоянным напряжением 0,5–2,5 кВ.

Сопротивление изоляции тяговых электродвигателей не должно быть меньше чем 1,5 МОм по показанию мегаомметра.

3.1.2 Испытание изоляции с помощью повышенного напряжения

Как уже известно, этот метод приводит к деградации структуры изоляции при испытании. Уменьшение значения электрической прочности зависит в основном от местных изъянов изоляции, и соответственно этот метод обнаруживает дефекты местных участков изоляции. Данный метод дает гарантию, что изоляционная конструкция агрегата обладает необходимой степенью электрической прочности к эксплуатационным перегрузкам [12].

Время приложения испытательного напряжения должно быть достаточным для появления необходимого количества частичных разрядов, вплоть до сильных разрядов. Но слишком долгое прикладывание напряжения может вызвать критическое повреждение изоляции, что приведет к дополнительным материальным затратам.

Проверку изоляции на электрическую прочность в условиях депо проводят в большинстве случаев между обмотками и корпусом. Диагностика проходит с помощью повышенного напряжением переменного тока 50 Гц на заранее нагретом неподвижной электродвигателе. Проверяются каждые цепи двигателя по отдельности относительно корпуса. Один провод источника испытательного напряжения прикладывается к выводу диагностируемой обмотки, а второй провод источника соединяют с корпусом двигателя, тем самым заземлив его.

В условиях депо чаще всего источником напряжения служат однофазные трансформаторы, преимуществом которых является возможность плавного и ступенчатого регулирования необходимого напряжения.

Если во время испытания между корпусом и обмотками не возникло пробоя или сильных разрядов на поверхности изоляции, то говорят о удовлетворительном итоге диагностики. Пробой изоляции обмотки будет виден на стрелочном приборе с показанием значения.

3.1.3 Определение влажности изоляции

Уменьшение значения сопротивления изоляции скрывает под собой причины, выявление которых является важнейшей задачей, так как неверное нахождение причины может привести к ошибочной замене тягового двигателя вместо восстановительных операций [12].

Коэффициент абсорбции говорит о степени влажности изоляции электродвигателей

_(3.1)

где R₁₅ и R₆₀ –– сопротивления изоляции, замеренные через 15 и 60 с соответственно.

Коэффициент абсорбции при достаточно сухой изоляции имеет значение в пределах 1,5–2, а при переувлажненной близится к 1. Минимально удовлетворительное значением коэффициента для сухой изоляции составляет 1,1–1,2.

Для определения коэффициента абсорбции и сопротивления с точностью не более ±2,5 %, изготавливаются специализированные заводские приборы типа Ф4100 с напряжением на выводах порядка 2500±250 В. Для определения коэффициента абсорбции имеется реле с разными временными выдержками 15 и 60 с и лампы для отсчета времени.

Так же существует приборы для определения объемного увлажнения типа ПКВ. Такие приборы работают по принципу «емкость – частота». В многослойном диэлектрике, помимо поляризации, действует еще и медленное накопление зарядов на границах слоев – так называемая внутрислоевая поляризация, которая способствует возрастанию диэлектрической проницаемости диэлектрика. При увлажнении и нагревании изоляции, такая поляризация особо заметна. При смене частоты приложенного напряжения меняется емкость, что говорит процессах внутрислоевой поляризации. Обычно емкость сравнивают на двух разных частотах напряжения, где одна из частот будет равна нескольким герцам, а другая частота – нескольким десяткам герц. Это даст возможность сделать вывод о уровне объемного увлажнения изоляции. Измерительным устройством ПКВ измеряют соотношение емкости С изоляционной конструкции при частоте 2 и 50 Гц (С₂ и С₅₀ соответственно). И если соотношение емкостей С₂/С₅₀ при этих частотах напряжения больше значения 1,4, то говорят, что изоляционная конструкция переувлажнена. Проводить измерения емкости изоляции необходимо при температурах от 15 до 35 ⁰С [12].

Так же существует и другой способ контроля емкости, который работает по принципу «емкость – время». Здесь уже соответственно определяют мгновенные показатели емкостей после приложенного испытательного напряжения через промежутки времени ∼1 мсек и 0,5–1 с. Сначала находят геометрическую емкость изоляционной конструкции С∞, потом находят емкость С₀. По отношению судят состоянии изоляции.

Известно, что изоляция считается удовлетворительной если ∆С/С∞ не более 0,1, а переувлажненная изоляция имеет значение ∆C /C∞ > 1,0 .

Есть и другой метод основанный на принципе «емкость – температура», когда при определении емкости смотрят и на изменение температуры.

3.1.4 Нахождение места пробоя изоляции полюсных катушек на корпус

Одним из наиболее распространенных видов повреждения тяговых двигателей в условиях эксплуатации является пробой изоляции полюсных катушек на корпус [12]. Наиболее известным способом нахождения мест пробоя корпусной изоляции обмоток электрических машин является прожигание поврежденной изоляции путем пропускания постоянного тока или переменного тока промышленной частоты.

В некоторых депо для прожигания используют сварочные трансформаторы или другие источники питания. Однако при металлических замыканиях на корпус, когда нет внешних проявлений (дыма, искры), обнаружить место пробоя изоляции этим способом невозможно. В таких случаях применяют способ, при котором поочередно отделяют полюсные катушки от остова, для чего ослабляют болты, крепящие полюсы, каждый раз определяя место пробоя мегаомметром. Указанные способы требуют больших затрат времени и значительного потребления энергии.

В настоящее время во многих депо место пробоя корпусной изоляции полюсных катушек находят методом исключения. Для этого нарушают изоляцию и рассоединяют межкатушечные соединения до нахождения того полюса, в ка-тушке которого имеется пробой.

Очень эффективным способом определения места пробоя оказался способ подачи в полюсные катушки импульсного напряжения. Для этой цели используют то же устройство, что и при выявлении межвитковых замыканий, для чего в полюсных катушках главных полюсов один конец выхода ГИН подсоединяют к проводам К или КК, а другой конец к корпусу, как на рисунке 3.2.

Пользуясь индикатором, переключатель режимов ставят в положение ГП, а измерительной катушкой касаются середины каждого полюса. Место пробоя определяют по появлению или исчезновению показаний индикатора [12].

Рисунок. 3.2 – Схемы определения мест пробоя

Чтобы избежать ошибок в измерении, следует начинать с полюсной ка- тушки ГП1 или ГП6. Если пробой изоляции произошел в месте, показанном на рисунке 3.2, а, то цепь тока замкнется по пути, указанному стрелками. В этом случае индикатор отметит показания на катушках ГП1, ГП2 и ГП3, а на катушках ГП4, ГП5 и ГП6 показаний не будет.

Для нахождения места пробоя в катушках дополнительных полюсов и компенсационной обмотки один конец ГИН подсоединяют к выводу ЯЯ, а другой к корпусу.

При нахождении места пробоя следует руководствоваться схемами межкатушечных соединений.

В тех случаях, когда при пробое на корпус нет металлического соеди-нения, изоляцию требуется прожигать. Для этого в генераторе предусмотрен повышающий трансформатор Т1 [12].

В ряде локомотивных депо начато использование автоматизированных систем контроля, диагностики и настройки электрических цепей электровозов. К таким устройствам относится система контроля и диагностики «ДОКТОР-030». Аппаратные средства системы «ДОКТОР-030» позволяют автоматически измерять сопротивление изоляции, коэффициент абсорбции и определять неисправности тягового двигателя. Время экспресс-контроля оборудования составляет 10–15 минут.

3.1.5 Использование комплексной системы контроля качества электромашинного цеха (КСК-ЭМЦ)

Комплексная система контроля качества электромашинного цеха (КСК-ЭМЦ) предназначена для повышения в первую очередь эксплутационной надежности узлов тяговых электрических двигателей (ТЭД), прошедших КСК-ЭМЦ, посредством электронного сбора действительной информации о параметрах того или иного узла ТЭД. Ведение протокола измерений с идентификацией номера электрооборудования и слесаря, производившего его ремонт позволяет объективно оценивать качество ремонта.

КСК ЭМЦ относится к современным распределенным системам управления, которые находят широкое применение в различных технологических процессах, в сложном измерительном оборудовании, в сферах малой автоматизации.

Комплексная система контроля качества электромашинного цеха удовлетворяет ряду требований, в частности: обеспечение измерений, контроль и накопление информативных параметров, позволяющих сделать достоверный вывод о состояния различных частей тягового электродвигателя. Кроме всего, КСК ЭМЦ универсальна, то есть существует возможность обеспечить простую модификацию и расширение.

Данная система позволяет снизить расходы на обслуживание и ремонт оборудования, повысить коэффициент технического использования и эксплуатационную надежность электрических машин, составить перечень типовых отказов, оптимизировать объем текущего и капитального ремонта. Ведение протокола измерений с идентификацией номера узла и оператора, производившего ремонт (регулировку) позволяет объективно оценивать качество работы.

В состав системы входят посты контроля различных частей тяговых электродвигателей и одно рабочее место администратора, мастера участка или сервер.

Получаемые результаты при контроле объекта позволяют идентифицировать объект диагностики, а также персонал, выполнявший контроль. Хранение и накопление результатов диагностики в базе данных существенно упрощает их последующий анализ, обработку и представление. Автоматизированным рабочим местом (постом контроля) обеспечивается простота управления технологическим процессом (ТП) ремонта благодаря эргономичному программному обеспечению.

На основании накопленной информации создается электронный паспорт на каждый объект диагностики, в котором отражаются результаты всех проведенных проверок.

Характеристики

Список файлов ВКР