В процессе эксплуатации СДПТМ с дизельным двигателем основные неисправности электрооборудования приходятся на аккумуляторные батареи, генератор с регулятором напряжения, стартер и другие потребители электроэнергии.
Комплексная проверка работоспособности аккумуляторной батареи проводится под нагрузкой по напряжению, которое при запуске двигателя стартером должно быть не менее 10,2 В, а при последовательном соединении двух батарей - не менее 20,4 В.
Поэлементное диагностирование аккумуляторных батарей включает проверку уровня и плотности электролита, степени заряженности элементов, наличия короткого замыкания пластин.
Уровень электролита должен быть на 10-15 мм выше сепараторных пластин. Наличие контакта пластин с воздухом приводит к быстрому снижению емкости батарей. При понижении уровня доливают дистиллированную воду, так как она испаряется быстрее, чем кислота. Плотность электролита замеряется ареометром. Разница между плотностью электролита в отдельных элементах не должна превышать 0,02 г/см3. Плотность электролита заряженной аккумуляторной батареи, приведенная к 15 °С, для условий Республики Беларусь и второй климатической зоны России рекомендуется 1,27 г/см3.
аряженность аккумуляторов определяют по плотности и напряжению. При разрядке аккумуляторных батарей плотность понижается. Так, снижение ее на 0,01 г/см3 соответствует разрядке аккумуляторной батареи на 6%. Заряженность элементов по напряжению проверяется нагрузочной вилкой. Если аккумулятор заряжен и исправен, то напряжение под нагрузкой в конце 5-й секунды остается в пределах 1,7-1,8 В. При снижении напряжения за это время на 1,4-1,5 В батарею отправляют на зарядку, которая осуществляется током, равным 0,07-0,10 ее емкости. Разница в напряжении отдельных элементов не должна превышать 0,15 В.
Нагрузочной вилкой при отключенных нагрузочных резисторах определяется короткое замыкание пластин. Для исправного элемента должно соблюдаться неравенство Е0 > 0,84 + g, где Е0 - электродвижущая сила элемента; g - плотность электролита. Если измеренная Е0 меньше расчетной, то в элементах имеется частичное короткое замыкание.
В настоящее время на СДПТМ в качестве источника электрической энергии применяют трехфазные синхронные генераторы. В них, как правило, устанавливаются выпрямители на кремниевых диодах, которые закрепляются на крышке генератора со стороны контактных колец. На таких генераторах запрещается соединять плюсовой провод с массой и отключать его от регулятора напряжения, так как это может привести, к пробою диодов.
Для определения работоспособности генератора проверяют частоту вращения якоря генератора, соответствующую его возбуждению без нагрузок и с нагрузкой (на начало отдачи и на полную отдачу при номинальном напряжении). При проверке на начало отдачи частота исправного генератора без нагрузки не должна превышать 1000 об/мин в момент достижения напряжения 12,5 В для 12-вольтного и 25 В для 24-вольтного электрооборудования. После возбуждения генератора нагрузку и частоту вращения плавно увеличивают до номинальных значений (табл. 11.9). Проверяется устойчивость работы под нагрузкой и наличие искренний на щетках коллектора. Без снятия нагрузки отключается генератор и повторно проверяется частота его возбуждения.
Если результаты измерений не соответствуют паспортным данным, то производится локализация неисправностей. При номинальном напряжении измеряется сила тока в обмотке возбуждения, который должен быть не более ЗА для 12-вольтных генераторов и не более 1 А для 24-вольтных.
Исправность элементов выпрямителя проверяют путем измерения обратного тока.
Необходимость разборочных операций генератора и регулятора напряжения определяют на основании результатов испытаний. К частым отказам генератора относятся: потери контакта между щетками и коллектором генератора или контактными кольцами, заедание щетки в щеткодержателе, износ щеток, попадание грязи и масла, снижение упругости пружин щеткодержателей и т. д.
При поэлементном диагностировании особое внимание уделяется состоянию щеточно-коллекторного соединения. Рабочая поверхность коллектора должна быть чистой и гладкой, без следов подгорания. При необходимости коллектор зачищают шкуркой со стеклянным покрытием зернистостью 80 и 100. Проверяют отсутствие замыкания щеткодержателей на массу, степень износа щеток и силу воздействия на них пружины.
Работоспособность механизма привода проверяется по легкости перемещения муфты, а исправность обмоток и силовых контактов тягового реле - по сопротивлению. При втянутом якоре реле зазор между упорной шайбой и втулкой привода должен быть равен 1,0±0,5 мм.
Диагностирование контрольно-измерительных приборов осуществляется с помощью приборов Э-204 или моделей 531 и 537 в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к ним.
При проверке амперметра шунт прибора Э-204 последовательно присоединяют к нему и сравнивают показания двух приборов. Отклонение в показаниях не должно превышать 15%.
Проверка измерителей давления производится подключением датчика в специальный штуцер прибора Э-204. Создается максимальное давление, и при его плавном снижении показания проверяемого указателя сравниваются с контрольным значением. Отклонение не должно превышать 4%.
Термометр проверяют при помещении его датчика в нагреватель прибора Э-204, заполненный дистиллированной водой. По степени нагрева сравнивают показания проверяемого термометра с контрольным. Отклонение не должно превышать 6 °С.
При отклонениях давления и температуры, превышающих приведенные значения, проверяются датчики по силе потребляемого тока. Контроль уровня жидкости в системах СДМ осуществляется с использованием электромагнитных и магнитоэлектрических указателей уровня. Измерители уровня жидкости включают реостатные датчики. Работоспособность указателей в комплексе с датчиком проверяется по углу отклонения рычага.
36 Диагностирование металлоконструкций дорожно – строительных машин
Химический анализ металла . Наиболее распространенным материалом металлоконструкций кранов являются малоуглеродистые и низколегированные стали. Содержание углерода в стали не должно превышать 0,22 %, иначе снижаются ее пластические свойства. В то же время чрезмерное уменьшение углерода ухудшает качество сварных швов (свариваемость). Поэтому минимальное содержание углерода принято равным 0,1 %.
Стружка для анализа в количестве не менее 30 г может быть получена либо срубанием пневмозубилом с кромки элемента, либо путем сверления. Если стружку берут зубилом, то место пробы обрабатывают шлифовальной машиной, при этом обеспечивают плавную линию кромки. Сверление для взятия стружки производят сверлом диаметром до 8 мм, при этом кромка отверстия должна быть расположена не ближе 15 мм от кромки элемента конструкции. После сверления отверстие не заваривают.
Общий визуальный осмотр . Наибольшая вероятность появления дефектов наблюдается в периоды интенсивной эксплуатации кранов, в зимние периоды при отрицательной температуре. Таким образом, диагностирование металлических конструкций кранов должно предшествовать периодам эксплуатации, описанным выше. Статистика разрушений указывает на рациональность проведения диагностирования в октябре – ноябре и апреле – мае.
Визуальный осмотр металлоконструкций включает выявление дефектов, представляющих явную опасность возможного хрупкого разрушения и замер общих деформаций металлоконструкций.
Невооруженным глазом должны быть осмотрены все видимые поверхности сварных швов. При выявлении трещин поверхности металла, сварных швов и околошовной зоны должны быть зачищены от грязи. Те места, где имеются трещины в краске и потеки ржавчины из них, очищают до металла и осматривают через лупу с 6…8-кратным увеличением. Чтобы убедиться в наличии трудно различимых трещин, снимают острым зубилом тонкую стружку металла по направлению предполагаемой трещины. Раздвоение стружки подтверждает наличие трещины в данном месте. Наличие дефектов на торце стыковых швов уточняют путем зачистки шва и протравливания зачищенной поверхности 15…20 %-ным водным раствором азотной кислоты. Полученный таким образом макрошлиф рассматривают через лупу. Если в очищенном от краски металле не обнаружено дефектов, то сразу же после осмотра его следует загрунтовать, а затем окрасить.
Ослабление заклепок обнаруживают постукиванием молотка. Заклепки с дефектом при ударе издают глухой дребезжащий звук. Дефектами заклепочного соединения являются ржавые потеки, выступающие из-под заклепок, неплотное прилегание элементов, шелушение краски.
Если трещина не просматривается через лупу с шестрикратным. увеличением, то применяют один из методов неразрушающего контроля. В условиях производства более простыми являются капиллярные методы – методы керосиновой или цветной пробы. Керосиновая проба заключается в следующем. Место предполагаемой трещины зачищают до блеска, смачивают его керосином и вытирают насухо. Затем поверхность покрывают слоем мела. Трещина проявляется при обстукивании поверхности молотком. В цветной пробе используют смесь керосина (70%) с трансформаторным маслом (30 %) и добавкой яркого красителя, например краски «Судан III», из расчета 10 г на 1 л смеси.
В клепаных и сварных конструкциях можно наблюдать трещины в срединном слое металла вдоль прокатки (расслоение металла). Расслоение – опасный вид дефекта, который характеризуется выпучиванием поверхности при сварке и появлением волосяных трещин на поверхности.
Для диагностирования металлоконструкций радиографическими методами непосредственно на машине, на высоте и в труднодоступных местах рекомендуется применять портативные, малогабаритные, импульсные рентгеновские аппараты.
Поверхностные трещины радиационными методами выявлять не рекомендуется, так как их чувствительность ниже разрешающей способности визуальных методов.
Применение ультразвуковых методов рекомендуется в полустационарных условиях для выявления скрытых внутренних дефектов в сварных швах: трещин, непроваров, включений, расслоений. При контроле сварных швов крановых металлоконструкций метод является дополнительным к радиографическому.
Применение портативных ультразвуковых толщиномеров обеспечивает измерение толщины с дискретностью 0,1…0,01 мм при одностороннем доступе, непосредственно на машине, на высоте, без демонтажа конструкции. Рекомендуется применять их для измерения коррозионного износа металлоконструкций, особенно в закрытых полостях коробчатого и трубчатого сечения.
Электромагнитными методами рекомендуется выявлять поверхностные и подповерхностные дефекты: усталостные и технологические трещины, раковины, неметаллические включения, волосовины, пористость, очаги коррозионного поражения, качество термообработки. Методы обладают портативностью и автономностью аппаратуры, высокой чувствительностью и производительностью. Для контроля применяют статические и динамические электромагнитные дефектоскопы с накладными датчиками.
Для контроля деталей сложной формы целесообразно применять дефектоскопы со сменными датчиками разной конструкции. При выборе датчика, из числа входящих в комплект дефектоскопа, необходимо учитывать как форму и размеры зоны контроля, так и ее доступность.
Визуально-оптический контроль предназначен для обнаружения поверхностных дефектов: трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, разрывов, остаточных деформаций. Визуальный метод контроля обеспечивает обнаружение трещин с раскрытием более 0,1 мм (ГОСТ 23479–79), а визуально-оптический при увеличении прибором в 20…30 раз – не менее 0,02 мм, точность метода в значительной степени зависит от контраста дефектов с фоном, уровня освещенности и способа освещения. Визуально-оптический контроль отличается высокой производительностью, сравнительной простотой приборного обеспечения, достаточно высокой разрешающей способностью.
Капиллярные методы предназначены для обнаружения поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля, определения их расположения, протяженности и ориентации по поверхности. Подробная методика проведения контроля капиллярными методами, применяемые материалы, классификация методов приведены в ГОСТ 18442–80.
Акустическая эмиссия (АЭ) – изучение упругих волн, возникающих в процессе перестройки внутренней структуры твердых тел. Акустическая эмиссия появляется при пластической деформации твердых материалов при возникновении и развитии в них дефектов, например при образовании, в них трещин.
Сварные соединения с помощью АЭ можно контролировать при внешнем механическом нагружении конструкции. Использование АЭ для оценки качества сварного шва определяется возможностью выделения сигналов, порождаемых развивающимися дефектами, из общей массы сигналов, большинство из которых являются мешающими (шумами).
Метод целесообразно применять для решения следующих задач: наблюдения за ростом трещин в процессе; постоянного надзора в эксплуатации за участками сварных конструкций, находящихся в напряженных состояниях и в которых могут образовываться трещины; изучения особенностей роста усталостных трещин в разных условиях эксплуатации; диагностирования технического состояния конструкции.
ВЫПОЛНИЛ: МЕЦЛЕР АНДРЕЙ
Наряду с традиционными методами контроля, за последнее десятилетие, нашли применение современные высокоэффективные способы диагностики, обеспечивающие выявление дефектов электрооборудования на ранней стадии их развития и позволяющие контролировать достаточно широкий перечень параметров.
Наиболее привлекательные из них для электротехнических комплексов являются: инфракрасная диагностика, ультразвуковая дефектоскопия; диагностика методами частичных разрядов. Они позволяют успешно определять места имеющихся дефектов с высокой степенью достоверности на действующем электрооборудовании.
При проведении инфракрасной диагностики получают термограмму.
Термограмма представляет собой специальное изображение, полученное с помощью инфракрасных лучей. В диагностических работах применение термограмм является одним из наиболее эффективных и безопасных способов получения объективной информации относительно наличия дефектов на определенных участках конструкции.
Получают термограмму при помощи специального прибора - тепловизора. Как это происходит? Тепловизор оснащен фотоприемником, выборочно чувствительным к длине инфракрасных волн. При попадании на этот фотоприемник ИК-излучения от отдельных точек исследуемого объекта, сконцентрированного системой специальных линз, оно преобразуется в соответствующий электрический сигнал. Этот сигнал проходит цифровую обработку и поступает на блок отображения информации. Каждому значению сигнала присваивается тот или иной цвет, что дает возможность получить на экране монитора цветную термограмму, по которой можно легко проанализировать состояние исследуемого объекта. Различные цвета и их интенсивность на термограмме означают определённую температуру на анализируемом участке. С помощью термограммы можно выявить места теплопотерь, невидимые невооруженным глазом, а также воздушные пробки и очаги накопления влаги.
НЕДОСТАТКИ
тепловизионная диагностика электрооборудования сопряжена с рядом ограничений, накладываемых погодными условиями:
Солнечная радиация способна нагревать контролируемый объект и давать ложные аномалии на объектах с высокой отражательной способностью. Оптимальное время для проведения диагностики – ночь или пасмурный день.
Ветер. Диагностика на открытом воздухе сопряжена с влиянием на тепловые поля динамики воздушных масс. Причем, охлаждающее влияние может быть настолько интенсивным, что данные диагностики могут иметь не релевантный характер. Не рекомендуется проводить обследования при скорости ветра, превышающем 8 м/с.
Дождь, туман, мокрый снег. Диагностику можно проводить только при слабых сухих осадках (снег) или слабом моросящем дожде.
Ультрозвуковая диагностика
Акустический метод основан на регистрации звуковых импульсов, возникающих при электрических разрядах, с помощью датчиков, устанавливаемых на стенку бака. Современные ультразвуковые датчики позволяют регистрировать разрядные процессы с энергией до 10 - 7 Дж. Этот метод отличается оперативностью и позволяет локализовать место дефекта, сопровождающегося разрядами.
В электрооборудовании могут быть простые и сложные условия распространения ультразвука. В высоковольтных вводах, измерительных трансформаторах обычно имеются простые условия распространения ультразвука, при которых звук от разряда распространяется в почти однородной среде на расстояния порядка сотни длин волн и, поэтому, затухает незначительно. В силовых трансформаторах источник электрического разряда может находиться в глубине оборудования. В этом случае ультразвук проходит ряд преград и значительно затухает. Если у небольших маслонаполненных объектов величина акустического сигнала практически одинакова в любой точке поверхности, то при обследовании силового трансформатора это отличие более значительно, и необходимо перемещая датчик искать область поверхности с максимальным сигналом.
Частичный разряд – это электрический разряд, длительность которого составляет единицы-десятки наносекунд. Частичный разряд частично шунтирует изоляцию кабельной линии. Частичные разряды появляются в слабом месте кабельной линии под воздействием переменного напряжения и приводят к постепенному развитию дефекта и разрушению изоляции.
Сущность метода измерения частичных разрядов заключается в следующем. В момент появления частичного разряда в кабельной линии возникает два коротких импульсных сигнала, длительности которых десятки-сотни наносекунд. Эти импульсы распространяются к разным концам кабельной линии. Измеряя импульсы, достигшие начала кабеля, можно определить расстояние до места их возникновения и уровень.
Структурная схема измерений частичных разрядов в кабельных линиях показана на рисунке. Основными узлами измерительной схемы являются: компьютерный анализатор дефектов и частичных разрядов в кабельных линиях и высоковольтный адаптер. Компьютерный анализатор дефектов и частичных разрядов в кабельных линиях может быть выполнен в виде совокупности измерительного блока и портативного компьютера (как показано на рисунке) или в виде специализированного измерительного прибора. Высоковольтный адаптер служит для развязки компьютерного анализатора и источника воздействующего напряжения.
Последовательность анализа дефектов кабельной линии с частичными разрядами и представление результатов измерений, на примере прибора ИДК, показана на рисунке ниже.
Сначала кабельная линия отключается от источника воздействующего напряжения, вызывающего появление частичных разрядов. При помощи кнопки Кн на высоковольтном адаптере (или специального устройства) проверяют разряженность кабельной линии. Компьютерный анализатор включают в режим импульсного рефлектометра и снимают рефлектограмму кабельной линии. По рефлектограмме определяют длину кабельной линии и коэффициент затухания импульсов в линии.
Затем переключают компьютерный анализатор в режим измерения частичных разрядов. Далее снимают гистограмму - распределение частоты следования n импульсов частичных разрядов от амплитуд импульсов от частичных разрядов Uчр, пришедших к началу кабельной линии. По гистограмме n=f(Uчр) можно сделать вывод о наличии и количестве слабых мест (потенциальных дефектов) в кабельной линии. Так, на рисунке показана гистограмма кабельной линии с тремя потенциальными дефектами. Дефект №1 имеет самую высокую частоту следования n1 и самую маленькую амплитуду импульсов U1. Соответствующие параметры имеют дефект №2 и дефект №3.
По амплитуде импульсов частичных разрядов, представленных на гистограмме, еще нельзя делать вывод о мощности частичного разряда в месте дефекта, так как пока неизвестно расстояние до него. В тоже время известно, что импульсы частичных разрядов, имея малые длительности, сильно затухают при распространении по кабельной линии. Поэтому следующим шагом является измерение расстояния до каждого из дефектов.
Компьютерный анализатор дефектов позволяет измерить расстояние до каждого из дефектов: L1, L2 и L3 и сохранить их в памяти.
Далее, на основе гистограммы и данных о расстоянии до каждого из дефектов, компьютерный анализатор вычисляет мощность частичных разрядов в каждом из дефектов и строит сводную таблицу дефектов. Указанная таблица может быть вызвана на экран компьютерного анализатора.
ВЫПОЛНИЛА: УЛЫБИНА СВЕТЛАНА
Диагностика электротехнического оборудования
Электродвигатели в процессе эксплуатации подвержены непрерывным качественным изменениям. Основные параметры показателей надежности электродвигателей индентифицируются через диагностические параметры, используемые в электротехническом оборудовании, т.е. электрические параметры отклонений тока и напряжения, изменения составляющих этих величин по амплитуде, фазе, частоте и др. Следовательно, эти параметры в совокупности с параметрами косвенной информации о состоянии электродвигателя, параметрами тепловых процессов в статорной и роторной обмотках, а также в железе статора, вибрационными и другими, могут использоваться для получения диагностических признаков.
Для реализации методов диагностирования рекомендуется два метода использования диагностической информации: метод сопоставления фактической реализации сигнала с его эталонными значениями и метод выделения из контролируемого сигнала совокупности диагностических признаков. Однако необходимо отметить, что анализ существующих в настоящее время на НПС средств контроля режимных параметров электродвигателей насосов МН (давление масла в подшипниках; температура масла, подшипников, обмоток и железа статора; ток двух фаз; активная мощность) не позволяет выявить диагностические признаки, способные однозначно определить приоритетность анализируемых методов диагностики электродвигателей.
Диагностические признаки работоспособности электродвигателей насосов магистральных нефтепроводов целесообразно разделить на три группы:
по элементам конструкции электрических машин (изоляция, обмотки, магнитопроводы статора и ротора, вал и подшипники, воздушный зазор и эксцентриситет, щетки и узел возбуждения);
по косвенным признакам (тепловое состояние, вибрация, шум);
по прямым признакам (ток, момент на валу, скольжение, КПД, угол нагрузки).
физико-химический (лабораторный);
хроматографический;
инфракрасной термографии;
вибродиагностика;
Физико-химические методы . Энергетическое воздействие на изоляцию электрических устройств приводит к ее изменениям на молекулярном уровне. Это происходит вне зависимости от типа изоляции и завершается химическими реакциями с образованием новых химических соединений, причем под действием электромагнитного поля, температуры, вибрации одновременно идут процессы разложения и синтеза. Анализируя количество и состав появляющихся новых химических соединений можно делать выводы о состоянии всех элементов изоляции. Наиболее просто это сделать с жидкой углеводородной изоляцией, каковой являются минеральные масла, так как все или почти все образовавшиеся новые химические соединения остаются в замкнутом объеме.
Метод хроматографического контроля маслонаполненного оборудования. Этот метод основан на хроматографическом анализе различных газов, выделяющихся из масла и изоляции при дефектах внутри маслонаполненного электрооборудования. Алгоритмы определения дефектов, на ранней стадии их возникновения, основанные на анализе состава и концентрации газов, являются распространенными, хорошо проработанными для диагностики маслонаполненного электрооборудования и описаны в . С помощью хроматографического анализа растворенных газов (ХАРГ) можно обнаружить две группы
дефектов: 1) перегревы токоведущих соединений и элементов конструкции
остова, 2) электрические разряды в масле.
Оценка состояния маслонаполненного оборудования осуществляется на базе контроля:
Предельных концентраций газов;
Скорости нарастания концентраций газов;
Отношений концентраций газов.
Суть методики критериев заключается в том, что выход значений параметров за установленные границы следует рассматривать как признак наличия дефектов, которые могут привести к отказу оборудования. Особенность метода хроматографического анализа газов заключается в том, что нормативно устанавливаются только граничные концентрации газов, достижение которых свидетельствует лишь о возможности развития дефектов в трансформаторе. Работа таких трансформаторов нуждается в особом контроле. Степень опасности развития дефекта определяется по относительной скорости нарастания концентрации газов. Если относительная скорость нарастания концентрации газов превышает 10 % в месяц, то дефект считается быстроразвивающимся.
Образование газообразных продуктов разложения изоляционных мате
риалов под действием электрического поля, разрядов, кавитации тепла – не
отъемлемое явление работающего электротехнического оборудования.
В отечественной и зарубежной практике широко используется метод диаг-
ностики состояния оборудования по составу и концентрации растворенных в
масле газов: H2, СО, СО2, СН4, С2Н6, С2Н4, С2Н2.
Испытательные работы по восстановлению ресурса трансформаторного масла проводились непосредственно на действующих электроустановках ПС 110/35-10 кВ «Озерки». По результатам исследований разработана типовая программа по вводу антиокислительной присадки «Ионол» в масло трансформаторов класса напряжения 35-110 киловольт, что позволит увеличить его остаточный ресурс. Трансформаторное масло используется в силовом электрооборудовании в качестве электроизолирующей и теплоотводящей среды. По мнению специалистов, это тот материал, при воздействии на который можно добиться повышения надежности эксплуатации маслонаполненного электрооборудования.
. Метод основан на измерении диэлектрических характеристик, к которым относятся токи утечки, величины емкости, тангенс угла диэлектрических потерь (tg δ ) и др. Абсолютные значения tgd, измеренные при напряжениях, близких к рабочему, а также его приращения при изменении испытательного напряжения, частоты и температуры, характеризуют качество и степень старения изоляции.
Для измерения tgd и емкости изоляции используются мосты переменного тока (мосты Шеринга). Метод используется для контроля высоковольтных измерительных трансформаторов и конденсаторов связи.
. Потери электрической энергии на нагрев элементов и узлов электрооборудования в процессе эксплуатации зависят от их технического состояния. Измеряя инфракрасное излучение, обусловленное нагревом, можно делать выводы о техническом состоянии электрооборудования. Невидимое инфракрасное излучение с помощью тепловизоров преобразуется в видимый человеком сигнал. Данный метод дистанционный, чувствительный, позволяющий регистрировать изменения температуры в доли градуса. Поэтому его показания сильно подвержены влияющим факторам, например, отражающей способности объекта измерения, температуре и состоянию окружающей среды, так как запыленность и влажность поглощают инфракрасное излучение, и др.
Данные инфракрасной термографии помогают сделать наиболее точные выводы о состоянии объекта и своевременно принять меры для устранения дефектов и неисправностей Для тепловизионного контроля электрооборудования и линий электропередачи, находящихся под рабочим напряжением, специалисты «Челябэнерго» используют два вида контрольных приборов: инфракрасный и ультрафиолетовый. На вооружении у энергетиков – тепловизор FLIR i5, это устройство с высокой точностью измеряет и показывает температуру узлов и соединений. Применение современных методов диагностирования электрооборудования способствует значительному снижению затрат на капитальный ремонт линий и подстанций, повышению надежности и качества электроснабжения потребителей. До конца года плановая диагностика будет проведена во всех районах электрических сетей производственного объединения «Златоустовские электросети».
Метод вибродиагностики . Для контроля над техническим состоянием механических узлов электрооборудования используют связь параметров объекта (его массы и жесткости конструкции) со спектром частот собственной и вынужденной вибрации. Всякое изменение параметров объекта в процессе эксплуатации, в частности жесткости конструкции вследствие ее усталости и старения, вызывает изменение спектра. Чувствительность метода увеличивается с ростом информативных частот. Оценка состояния по смещению низкочастотных составляющих спектра менее эффективна.
Вибрация электродвигателей – сложный негармонический процесс. Основные причины вибраций в электродвигателях:
1 механический небаланс ротора, обусловленный эксцентриситетом центра тяжести вращающейся массы;
2 магнитный небаланс ротора, обусловленный электромагнитным взаимодействием между статором и ротором;
3 резонанс, вызванный совпадением критической скорости вала с частотой вращения;
4 дефекты и чрезмерная игра подшипников;
5 искривление вала;
6 выдавливание масла из подшипников при длительном простое электродвигателя;
7 дефекты муфты, соединяющей насос с электродвигателем;
8 расцентровка.
Методы контроля частичных разрядов в изоляции . Процессы возникновения и развития дефектов изоляторов ВЛ, независимо от их материала, сопровождаются появлением электрических или частичных разрядов, которые, в свою очередь, порождают электромагнитные (в радио и оптическом диапазонах) и звуковые волны. Интенсивность проявления разрядов зависит от температуры и влажности атмосферного воздуха и связана с наличием атмосферных осадков. Такая зависимость получаемой диагностической информации от атмосферных условий требует совмещать процедуру диагностирования интенсивности разрядов в подвесной изоляции ЛЭП с необходимостью обязательного контроля температуры и влажности окружающей среды.
Для контроля широко применяются все виды и диапазоны излучения. Метод акустической эмиссии работает в звуковом диапазоне. Известен метод контроля оптического излучения ПР с помощью электронно-оптического дефектоскопа. Он основан на регистрации пространственно временного распределения яркости свечения и определении по ее характеру дефектных изоляторов. Для этих же целей с разной эффективностью применяют радиотехнический и ультразвуковой методы, а также метод контроля ультрафиолетового излучения с помощью электронно-оптического дефектоскопа «Филин».
Метод ультразвукового зондирования. Скорость распространения ультразвука в облучаемом объекте зависит от его состояния (наличия дефектов, трещин, коррозии). Это свойство используется для диагностики состояния бетона, древесины и металла, которые широко применяются в энергохозяйстве, например, в качестве материала опор.
Приоритетность диагностического контроля элементов двигателя может изменяться по мере наработки. Так, с ростом времени эксплуатации двигателей имеет место некоторое увеличение их отказов, связанных с техническим состоянием изоляции.
Отказы изоляции распределяются следующим образом:
повреждение корпусной изоляции, 45 – 55 %
дефекты в соединениях обмоток, 15 – 20 %
отказы из-за увлажнения корпусной изоляции, 10 – 12 %
повреждение винтовой изоляции, 4 – 6 %
дефекты в коробке выводов, 2 – 3 %
дефекты выводов обмоток, 1,5 – 2,5 %
перенапряжения при замыканиях, 2 – 3 %
прочие дефекты, 5 – 7 %.
Методы и средства диагностирования состояния изоляции электрооборудования в настоящее время разработаны достаточно полно. Разработанные критерии позволяют выявить отказы изоляции на стадии зарождающихся дефектов и определить неисправности при профилактических ремонтах электродвигателей.
ВЫПОЛНИЛИ:ВАСИЛЬЕВ ДАНИИЛ
И МАСТЕРСКИХ ВИОЛЕТТА
Диагностика электрооборудования это комплекс средств и методов призванных определить техническое состояние и найти неисправности. После устранения неисправностей проводится контрольные испытания в электротехнической лаборатории. Диагностика электрооборудования позволяет, используя современные приборы определять состояние оборудования, не прибегая к его глубокой разборке. Благодаря своевременному диагностированию можно контролировать степень надежности электрооборудования.
Физико-химические методы . Энергетическое воздействие на изоляцию электрических устройств приводит к ее изменениям на молекулярном уровне. Это происходит вне зависимости от типа изоляции и завершается химическими реакциями с образованием новых химических соединений, причем под действием электромагнитного поля, температуры, вибрации одновременно идут процессы разложения и синтеза. Анализируя количество и состав появляющихся новых химических соединений можно делать выводы о состоянии всех элементов изоляции. Наиболее просто это сделать с жидкой углеводородной изоляцией, каковой являются минеральные масла, так как все или почти все образовавшиеся новые химические соединения остаются в замкнутом объеме.
Преимуществом физико-химических методов диагностического контроля является их высокая точность и независимость от электрических, магнитных и электромагнитных полей и от других энергетических воздействий, так как все исследования проводятся в физико-химических лабораториях. Недостатками этих методов является относительная дороговизна, и запаздывание от текущего времени, то есть неоперативный контроль.
Метод хроматографического контроля маслонаполненного оборудования. Этот метод основан на хроматографическом анализе различных газов, выделяющихся из масла и изоляции при дефектах внутри маслонаполненного электрооборудования. Алгоритмы определения дефектов, на ранней стадии их возникновения, основанные на анализе состава и концентрации газов, являются распространенными, хорошо проработанными для диагностики маслонаполненного электрооборудования и описаны в .
Оценка состояния маслонаполненного оборудования осуществляется на базе контроля:
Предельных концентраций газов;
Скорости нарастания концентраций газов;
Отношений концентраций газов.
Метод контроля диэлектрических характеристик изоляции . Метод основан на измерении диэлектрических характеристик, к которым относятся токи утечки, величины емкости, тангенс угла диэлектрических потерь (tg δ) и др. Абсолютные значения tgd, измеренные при напряжениях, близких к рабочему, а также его приращения при изменении испытательного напряжения, частоты и температуры, характеризуют качество и степень старения изоляции.
Для измерения tgd и емкости изоляции используются мосты переменного тока (мосты Шеринга). Метод используется для контроля высоковольтных измерительных трансформаторов и конденсаторов связи.
Метод инфракрасной термографии . Потери электрической энергии на нагрев элементов и узлов электрооборудования в процессе эксплуатации зависят от их технического состояния. Измеряя инфракрасное излучение, обусловленное нагревом, можно делать выводы о техническом состоянии электрооборудования. Невидимое инфракрасное излучение с помощью тепловизоров преобразуется в видимый человеком сигнал. Данный метод дистанционный, чувствительный, позволяющий регистрировать изменения температуры в доли градуса. Поэтому его показания сильно подвержены влияющим факторам, например, отражающей способности объекта измерения, температуре и состоянию окружающей среды, так как запыленность и влажность поглощают инфракрасное излучение, и др.
Оценка технического состояния элементов и узлов электрооборудования под нагрузкой производится либо сопоставлением температуры однотипных элементов и узлов (их излучение должно быть примерно одинаковым), либо по превышению допустимой температуры для данного элемента или узла. В последнем случае тепловизоры должны иметь встроенное оборудование для коррекции влияния температуры и параметров окружающей среды на результат измерения.
Метод вибродиагностики . Для контроля над техническим состоянием механических узлов электрооборудования используют связь параметров объекта (его массы и жесткости конструкции) со спектром частот собственной и вынужденной вибрации. Всякое изменение параметров объекта в процессе эксплуатации, в частности жесткости конструкции вследствие ее усталости и старения, вызывает изменение спектра. Чувствительность метода увеличивается с ростом информативных частот. Оценка состояния по смещению низкочастотных составляющих спектра менее эффективна.
Методы контроля частичных разрядов в изоляции . Процессы возникновения и развития дефектов изоляторов ВЛ, независимо от их материала, сопровождаются появлением электрических или частичных разрядов, которые, в свою очередь, порождают электромагнитные (в радио и оптическом диапазонах) и звуковые волны. Интенсивность проявления разрядов зависит от температуры и влажности атмосферного воздуха и связана с наличием атмосферных осадков. Такая зависимость получаемой диагностической информации от атмосферных условий требует совмещать процедуру диагностирования интенсивности разрядов в подвесной изоляции ЛЭП с необходимостью обязательного контроля температуры и влажности окружающей среды.
Для контроля широко применяются все виды и диапазоны излучения. Метод акустической эмиссии работает в звуковом диапазоне. Известен метод контроля оптического излучения ПР с помощью электронно-оптического дефектоскопа. Он основан на регистрации пространственно временного распределения яркости свечения и определении по ее характеру дефектных изоляторов. Для этих же целей с разной эффективностью применяют радиотехнический и ультразвуковой методы, а также метод контроля ультрафиолетового излучения с помощью электронно-оптического дефектоскопа «Филин».
Метод ультразвукового зондирования . Скорость распространения ультразвука в облучаемом объекте зависит от его состояния (наличия дефектов, трещин, коррозии). Это свойство используется для диагностики состояния бетона, древесины и металла, которые широко применяются в энергохозяйстве, например, в качестве материала опор.
Общие сведения. В процессе эксплуатации в системе электрооборудования возникают различные неисправности, требующие диагностирования, регулировок и других работ по техническому обслуживанию. Объем этих работ составляет от 11 до 17% от общего объема работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту автомобиля.
Большое количество неисправностей приборов системы электрооборудования чаще всего возникает в результате износа и неудовлетворительного технического обслуживания. Своевременное выявление неисправностей в значительной мере способствует повышению эксплуатационных характеристик автомобилей.
При диагностировании контрольно-измерительных приборов измеряют основные параметры, которые заданы техническими условиями заводов-изготовителей. Диагностировать техническое состояние электрооборудования в условиях станций технического обслуживания и крупных автотранспортных предприятий нужно с помощью специальных стендов и приборов.
В настоящее время диагностируют приборы электрооборудования в динамике на работающем двигателе, при котором в один прием проверяют целые цепи. Такие электронные стенды позволяют осуществить диагностирование целого ряда параметров при одном подключении датчиков с максимальной точностью измерений при минимальной трудоемкости.
Электронные стенды значительно сокращают трудоемкость диагностирования, повышают точность изме-
рения нестационарных процессов, характерных для автомобилей, дают более достоверные данные для заключения о техническом состоянии машин.
Принцип работы приборов для проверки системы зажигания и электрооборудования основан на измерении электрических величин, которые при отклонении от нормы изменяют свои параметры. Эти параметры фиксируются измерительными устройствами и сравниваются с эталонными показателями исправного элемента системы зажигания или электрооборудования.
Рабочее место 1. Комплект Э-401 приборов, приспособлений и инструмента для проверки и технического обслуживания аккумуляторных батарей.
Цель работы. Изучить устройство и правила эксплуатации комплекта Э-401 приборов для проверки и технического обслуживания аккумуляторных батарей.
Оснащение рабочего места. Аккумуляторная батарея, установленная на автомобиле или отдельно; комплект Э^401 приборов, приспособлений и инструмента для контроля и ТО аккумуляторных батарей и паспорт комплекта; схемы, инструкции и плакаты по проверке аккумуляторных батарей.
Порядок выполнения работы. 1. Изучить устройство и порядок работы с приборами, входящими в комплект Э-401. Комплект Э-401 приборов, приспособлений и инструмента для технического обслуживания аккумуляторных батарей включает следующие изделия: ремень для извлечения батарей из гнезда и их переноски, съемник наконечников проводов батареи с выводных штырей, ерш для очистки наконечников проводов батарей, щетку круглую для очистки выводных штырей батареи, уровнемерную трубку, ключ для вывертывания пробок, грушу резиновую для отсоса электролита, бак для дистиллированной воды, нагрузочную вилку (42) для определения степени заряда, денсиметр с пипеткой для измерения плотности электролита, термометры, ключи гаечные для откручивания гайки стяжного болта наконечника, перчатки резиновые. Изделия комплекта укладываются в специальный металлический ящик, где закрепляются в специальных гнездах.
Уровень электролита определяют уров-немерной трубкой. Для этого конец трубки необходимо опустить вертикально через заливное отверстие аккумулятора до упора. Затем закрыть пальцем верхний конец трубки и вынуть ее из аккумулятора. Сопоставляя фактический уровень электролита в трубке с рисками нижнего и верхнего уровня, определяют надобность доливки воды или отсоса излишнего электролита. Уровень электролита можно определить при внешнем осмотре. Для этого необходимо отвернуть пробку заливного отверстия аккумулятора и посмотреть в него. Уровень электролита должен быть на уровне внутреннего буртика тубуса, что будет соответствовать 15 мм высоты уровня электролита над пластинами. Разность уровня электролита в элементах допускается не более 2...3 мм. Доливка дистиллированной воды проводится с помощью специального бачка с резиновой трубкой и прижимным зажимом.
В случае утечки или расплескивания электролита его доливают с помощью резиновой груши с наконечником. На расстоянии 13 мм от конца трубки имеется контрольное отверстие. Излишний электролит будет отсасываться из аккумулятора, пока уровень его не снизится до контрольного отверстия. Таким образом, грушей можно пользоваться и для контроля уровня электролита в аккумуляторе. При необходимости контрольное отверстие перекрывается имеющейся муфточкой из полиэтилена.
Степень заряженности аккумуляторной батареи определяют по плотности электролита с помощью денсиметра (43). Денсиметр состоит из пипетки (стеклянный баллон, резиновая груша, пробка и наконечник из эбонита) и самого денсиметра с ценой деления шкалы 0,01 г/см3. Для изменения плотности электролита необходимо отсосать из аккумулятора электролит в таком количестве, чтобы денсиметр свободно плавал, и, не вынимая наконечника пипетки из наливного отверстия, отсчитать значение плотности по шкале на денсиметре. После измерения нажатием на пипетку слить электролит обратно в аккумулятор. Если в аккумулятор доливалась дистиллированная вода, то плотность следует измерять через 30...40 мин после начала работы
двигателя. В справочных данных обычно дается плотность электролита, приведенная к +15 или +20°С, поэтому в результате измерения при других значениях температуры электролита необходимо вносить поправку согласно табл. 13.
Полученную приведенную плотность электролита следует сравнить с рекомендуемой в конце заряда при 15°С для различных климатических условий.
Батарею, разряженную более чем на 25% зимой и более чем на 50% летом, снимают с автомобиля и отправляют на подзарядку.
Состояние аккумуляторной батареи можно определять путем измерения напряжения на клеммах ее под нагрузкой с помощью нагрузочной вил к и ЛЭ-2 или прибором ЛЭ-ЗМ. Нагрузочная вилка (см. 42) предназначена для проверки исправности и степени заряжен-ности стартерных аккумуляторных батарей емкостью от 42 до 135 А ч. Нагрузочной вилкой можно проверять батареи непосредственно на автомобиле. Внутри защитного кожуха расположены два нагрузочных сопротивления. Одно сопротивление 0,018...0,020 Ом предназначено для проверки аккумуляторных батарей емкостью 42...65 А ч, а второе 0,010...0,012 Ом для проверки аккумуляторных батарей емкостью 70... 100 А ч. При параллельном включении обоих нагрузочных сопротивлений проверяют батареи емкостью 100... 135 А ч. Один конец каждого сопротивления постоянно соединен с одной из контактных ножек, вторые концы закреплены в головках винтов, изолированных от контактных ножек. Если завернуть контактные гайки, расположенные на этих винтах, до упора в контактные ножки, нагрузочные сопротивления включаются параллельно вольтметру.
Проверять аккумуляторные батареи необходимо при
закрытых пробках, чтобы предупредить возможность вспышки выделяющихся из батареи газов. Каждый аккумулятор батареи проверяют отдельно. Перед началом проверки включают нагрузочное сопротивление, соответствующее емкости проверяемой батареи: при проверке батареи емкостью 42...65 А ч следует завернуть до упора гайку 3 (см. 42); батареи емкостью 70... 100 А-ч -гайку 7; батареи емкостью 100... 135 А ч - обе гайки 3 и 7. Острия контактных ножек надо плотно прижать к клемме и перемычке батареи (см. 43, а). После выдержки аккумулятора под нагрузкой в течение 5 с отсчитать величину напряжения по шкале вольтметра. Напряжение на клеммах полностью заряженного аккумулятора должно быть не менее 1,8 В и не падать в течение 5 с. Разность напряжений на клеммах отдельных аккумуляторов не должна превышать 0,2 В. При большей разности батарею необходимо заменить.
В настоящее время разработаны два аккумуляторных пробника Э107, Э108 для определения работоспособности аккумуляторных батарей емкостью до 190 А ч. Э107 позволяет определять техническое состояние батарей со скрытыми межэлементными соединениями и напряжения генераторов. Э108 создан взамен нагрузочной вилки ЛЭ-2 и унифицирован с прибором Э107.
Рабочее место 2. Приборы Э-214 и КИ-1178.
Цель работы. Изучить конструкцию и правила эксплуатации прибора Э-214 для проверки электрооборудования автомобилей, ознакомиться с приборами КИ-1178.
Оснащение рабочего места. Автомобили ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А исправные; прибор Э-214, его схема и руководство по эксплуатации; плакаты (схемы) присоединения приборов к системе электрооборудования автомобиля. Прибор КИ-1178 и его схемы.
Порядок выполнения работы. 1. Изучить устройство прибора Э-214 и его назначение. Прибор предназначен для диагностирования электрооборудования с напряжением 12 и 24 В и отрицательной полярностью «массы» непосредственно на автомобиле. Он позволяет проверять состояние аккумуляторных батарей, стартеров мощностью до 5,2 кВт, генераторов постоянного и переменного тока мощностью до 350 Вт, реле-регуляторов и элементов системы зажигания.
Прибор состоит из панели и корпуса (44). Весь монтаж выполнен на панели. На лицевой стороне панели установлены амперметр 7, комбинированный измеритель, вольтметр 6, контрольный разрядник 7 с регулируемым искровым промежутком, рукоятка реостата нагрузки 8, кнопка ручного возврата биметаллического предохранителя 9, кнопка 2 для включения схем проверок конденсатора, кнопка 5, используемая при проверке генераторов переменного тока, переключатель тахометра
4, переключатель амперметра 15, переключатель напря- . жения 12, переключатель измерительных цепей 11, переключатель силовых цепей автомобиля 10, разъем 14 для подключения наружного шунта при проверке стартеров и жгут проводов с пружинными зажимами для присоединения прибора к проверяемому автомобилю 13.
На лицевой стороне панели нанесены все пояснительные надписи. В первой части панели имеются жалюзи для отвода теплоты от реостата нагрузки. На обратной стороне панели установлены нагрузочное устройство и шунт на 50 А, а на винтах измерительных приборов закреплена печатная плата, где размещены все остальные элементы схемы прибора: резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы и трансформатор.
Корпус прибора сварен из тонколистовой стали. Внутри корпуса имеется перегородка, отделяющая приборную часть от реостата нагрузки. Перегородка покрыта асбестовым листом, препятствующим проникновению теплоты от реостата к измерительным схемам. В реостатном отсеке на задней стенке корпуса имеются жалюзи.
На дне корпуса имеется карман с откидной крышкой для хранения комплекта принадлежностей.
Нагрузочное устройство состоит из ползункового реостата (2,8 Ом) с выключателем нагрузки, постоянного добавочного сопротивления к нему (0,1 Ом) и постоянного сопротивления (0,7 Ом), которое включается последовательно с реостатом нагрузки и сопротивлением 0,4 Ом при установке переключателя напряжения в положение 24 В. Реостат выключен, когда рукоятка повернута против часовой стрелки до упора.
Все органы управления расположены на лицевой панели прибора. Коммутация схемы прибора для проверки электрооборудования с номинальным напряжением 12 или 24 В проводится с помощью переключателя 12, позиции которого обозначены цифрами «12» и «24». Коммутация измерительных цепей производится с помощью переключателя 11, позиции которого обозначены в соответствии с выполнением проверок: 1. «Бат. Ст» - проверка батареи и стартера; 2. «СА.» - проверка емкости конденсатора; 3. «i?H3» - проверка сопротивления изоляции конденсатора напряжением 500 В; 4. «мк» - проверка состояния контактов прерывателя; 5. «ао» - проверка угла замкнутого состояния контактов прерывателя; 6. «РН, ОТ» - проверка генератора переменного тока, регулятора напряжения, ограничителя тока; 7. «РОТ» - проверка генератора постоянного тока, реле обратного тока. Позиции 1, 2, 3, 4 выполняются на неработающем двигателе, а позиции 5, 6, 7 - на работающем.
Коммутация силовых цепей проводится с помощью переключателя 10, позиции которого имеют следующие обозначения: 1. « = Г» - проверка генераторов постоянного тока; 2. «~ Г, Р = » - проверка генератора переменного тока и реле-регулятора постоянного тока; 3. « ~ Р» - проверка реле-регулятора переменного тока и реле обратного тока.
Коммутация схемы тахометра в соответствии с числом цилиндров проверяемого двигателя проводится с помощью переключателя 4, позиции которого обозначены цифрами «4», «6», «8». Коммутация амперметра к наружному шунту (800 А) или к внутреннему шунту (40 А) осуществляется переключателем 75.
Изменение нагрузки проводится с помощью реостата 8. При повороте реостата 8 в крайнее левое положение нагрузочное устройство выключается. На ручке имеется
указатель, обозначающий направление увеличения тока нагрузки.
Нажатием кнопки 2 («Конденсатор») включается испытательное напряжение 500 В. Нажатием кнопки 5 («Возбуждение») батарея подключается напрямую к обмотке возбуждения генератора. Кнопка 9 (30 А) термобиметаллического предохранителя выскакивает при перегрузке или коротком замыкании. После устранения причины перегрузки цепь замыкается вручную нажатием кнопки.
Подключение прибора к автомобилю - одноразовое, никаких пересоединений при выполнении проверок не требуется. Исключение составляют проверки конденсатора («Сх» и «/?из»), при которых вывод конденсатора должен быть отсоединен от распределителя.
2. Подготовить прибор к работе и подключить его к системе электрооборудования автомобиля. Перед подключением прибора к электрооборудованию автомобиля установить органы управления в следующие положения: переключатель 12 в положение «12» или «24» в зависимости от номинального напряжения электрооборудования автомобиля; переключатель 4 в положение «4», «6» или «8» в зависимости от количества цилиндров двигателя; переключатель 10 в положение « = Г» или « ~ Г» в зависимости от типа генераторной установки; переключатель 11 в положение «Бат.Ст»; ручку 8 повернуть влево до упора; переключатель 15 в положение «800 А».
Подключать прибор следует при неработающем двигателе (зажигание должно быть выключено).
При подключении прибора к двигателю с генераторной установкой постоянного тока необходимо выполнить следующие операции: отсоединить провод от клеммы « + » батарей и установить выносной шунт «У2», провод присоединить к другому зажиму шунта, потенциальные выводы шунта присоединить к прибору через разъем 14; присоединить провод «Пр» к клемме прерывателя; присоединить провод «М» к корпусу автомобиля; отсоединить провод от клеммы «Б» реле-регулятора и присоединить провода «Бр», «Я», «Ш» соответственно к клеммам «Б», «Я», «Ш» реле-регулятора, используя переходник из принадлежностей для подключения к клемме «Ш»; присоединить провод «Б» к отсоединенному проводу; при подключении прибора к двигателю с генераторной установкой переменного тока пункты 1, 2, 3 аналогичны предыдущим; отсоединить провод от клеммы « + » генератора и присоединить провода «Бр» и «Ш» соответственно к клеммам « + » и «Ш» генератора (в случае утопленного исполнения клеммы «Ш» генератора переходник из принадлежностей не используется); присоединить провод «Б» к отсоединенному проводу. Провод «Я» не используется. На автомобиле ВАЗ клемма «+» имеет маркировку «30», а клемма «Ш» - маркировку «67».
3. Изучить порядок диагностирования электрооборудования автомобиля прибором Э-214. Проверки «Cv», «Rm» и «мк» выполняют при неработающем двигателе. При проверке конденсатора его вывод должен быть отсоединен от распределителя. Во избежание выхода прибора из строя категорически запрещается нажимать кнопку 2 («Конденсатор») при работающем двигателе. Проверку батареи и стартера выполняют при выключенных потребителях электрической энергии на автомобиле. При правильном подключении прибора вольтметр 6 сразу же регистрирует эдс батареи.
В зависимости от состояния заряда и климатических условий эдс батареи может быть в пределах 12... 13 В (25...26 В). Проверку аккумуляторной батареи под нагрузкой проводят путем включения стартера. Для предотвращения запуска двигателя следует установить перемычку между выводом прерывателя и корпусом. Рычаг переключения передач должен находиться в нейтральном положении. Напряжение исправной заряженной батареи должно быть не ниже 10,2 В (20,4 В). Амперметр 7 регистрирует ток, потребляемый стартером в режиме пуска.
Для проверки стартера в режиме полного торможения необходимо включить прямую передачу, поставить автомобиль на тормоза и включить стартер. Потребляемый стартером ток должен быть не больше, а напряжение на нем не меньше установленных норм для проверяемого стартера в режиме полного торможения. Если напряжение будет меньше нормы, то необходимо проверить цепь питания стартера и аккумуляторную батарею автомобиля, так как большое падение напряжения вызвано их неисправностью. При проверке необходимо, чтобы батарея была полностью заряжена, в противном случае можно получить заниженные значения. По окончании проверки снять перемычку с распределителя.
При проверке конденсатора необходимо отсоединить вывод конденсатора от клеммы распределителя. Провод «Пр» подключить к отсоединенному выводу. Остальные подключения не изменяются. Проверяют конденсатор
при неработающем двигателе. При проверке емкости конденсатора установить переключатель 11 в положение «Сх». Нажать кнопку 2 («Конденсатор»), отсчитать емкость по шкале 0...5 измерительного прибора 3, результат умножается на 0,1 мкФ. Емкость исправного конденсатора должна быть в пределах установленных значений. При проверке сопротивления изоляции конденсатора установить переключатель 11 в положение «Rm», нажать кнопку 2 («Конденсатор»). При исправном конденсаторе показания измерительного прибора 3 должны быть в зоне «i?H3». Проверку изоляции выполняют под напряжением 500 В, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности. По окончании проверки присоединить конденсатор к прерывателю.
Для проверки состояния контактов прерывателя необходимо установить переключатель 77 в положение «мк». Включить зажигание. Поворачивая коленчатый вал двигателя вручную, замкнуть контакты прерывателя. Измеритель 3 зарегистрирует падение напряжения на замкнутых контактах прерывателя. Отсчет проводится, по шкале 0...5, результат умножается на 0,1 В. Падение напряжения на контактах должно быть не более 0,1 В. При больших значениях «мк» контакты зачистить или заменить.
Для проверки угла замкнутого состояния контактов прерывателя необходимо установить переключатель 11 в положение «а3», запустить двигатель и установить частоту вращения коленчатого вала 1000 об/мин. Показания измерительного прибора 3 должны находиться в пределах зоны «а3», соответствующей числу цилиндров проверяемого двигателя. Для регулировки угла замкнутого состояния контактов необходимо снять крышку и ротор распределителя. Отпустить винт крепления стойки неподвижного контакта. Включить стартер и, поворачивая винт регулировки, установить такой зазор между контактами, чтобы стрелки указателя располагались в пределах соответствующей зоны. Для проверки состояния пружины подвижного контакта увеличить обороты до 3500...4000 об/мин. Изменение угла замкнутого состояния контактов должно быть не более половины зоны. В противном случае контакт вместе с пружиной необходимо заменить.
Диагностирование генераторной установки постоянного тока и связанные с этим переключения выполняют на работающем двигателе. Для проверки генератора на
отдачу необходимо установить переключатель 11 в положение «РОТ», переключатель амперметра поставить в положение «40 А». Запустить двигатель и, плавно увеличивая частоту вращения, следить за показаниями тахометра (измеритель 3) и вольтметра 6. Отметить частоту вращения, при которой генератор возбудится до номинального напряжения. При исправном генераторе частота вращения вала двигателя должна быть не выше установленных значений.
Поворотом реостата 8 вправо включить нагрузочное устройство. Амперметр 1 будет показывать ток во внешней цепи генератора. Постепенно увеличивая ток нагрузки генератора до номинального и поддерживая напряжение равным номинальному увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя, зафиксировать показания тахометра. Частота вращения коленчатого вала двигателя, при которой напряжение и ток номинальны, должна быть не более установленной. Так как в паспортных данных дается частота вращения генератора, а тахометр прибора измеряет частоту вращения коленчатого вала двигателя, то для определения первых необходимо знать передаточное отношение привода генератора. Частоту вращения генератора определяют умножением частоты вращения коленчатого вала двигателя на передаточное число.
Для проверки регулятора напряжения и ограничителя тока необходимо установить переключатель 10 в положение « ~ Г, Р = ». Положения остальных органов управления остаются без изменения. Установить частоту вращения коленчатого вала двигателя и нагрузку для данного типа реле-регулятора. Вольтметр 6 будет показывать напряжение, поддерживаемое регулятором; оно должно быть в пределах допустимых значений. Регулировка регулятора напряжения осуществляется изменением натяжения пружины регулятора. Если напряжение выше допустимого, надо ослабить пружину, ниже - увеличить натяжение пружины.
Увеличить нагрузку генератора и следить за показаниями вольтметра 6 и амперметра 1. При увеличении нагрузки наступит момент, когда, несмотря на дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузочного устройства, стрелка амперметра 1 остановится, а показания вольтметра б начнут уменьшаться. Максимальное значение тока будет соответствовать регулировке ограничителя тока и должно быть определенным. Регулировка ограничите-
ля тока осуществляется изменением натяжения пружины реле. Если ток выше допустимого, надо ослабить пружину, ниже - увеличить натяжение пружины.
Перед проверкой величины напряжения включения реле обратного тока установить ток нагрузки 5...10 А, затем уменьшить частоту вращения коленчатого вала двигателя до выключения реле, при этом амперметр / не даст никаких показаний. Установить переключатель 11 в положение «РОТ», плавно увеличивая частоту вращения коленчатого вала двигателя, необходимо следить за показаниями вольтметра. Вначале напряжение будет плавно расти, но в момент включения контактов реле стрелка вольтметра 6 резко отклонится влево, а амперметр 1 прибора начнет показывать ток нагрузки генератора. Максимальное напряжение, показанное вольтметром перед скачком стрелки, должно соответствовать установленным значениям. Регулировка напряжения включения реле обратного тока осуществляется- изменением натяжения пружины реле. Если напряжение выше допустимого, надо ослабить пружину, ниже - увеличить.
Для проверки величины обратного тока необходимо установить переключатель 10 в положение « ~ Р». Поворотом реостата 8 влево до упора выключить нагрузочное устройство. Увеличивать частоту вращения коленчатого вала двигателя до включения реле обратного тока, при этом амперметр 1 будет показывать зарядный ток батареи автомобиля. Постепенно снижать частоту вращения коленчатого вала двигателя, при этом зарядный ток начнет уменьшаться. Когда напряжение генератора станет ниже напряжения аккумуляторной батареи, стрелка амперметра перейдет через нуль и начнет показывать разрядный ток батареи, который будет возрастать с уменьшением частоты вращения коленчатого вала двигателя и достигнет максимальной величины в момент размыкания контактов реле обратного тока. Величина обратного тока должна составлять 0,5...6 А. Обратный ток регулируется изменением зазора между якорьком и сердечником реле. Если регулировался обратный ток, необходимо вновь проверить напряжение включения реле.
При проверке генераторной установки переменного тока на отдачу без нагрузки частоту вращения коленчатого вала двигателя необходимо увеличивать плавно, не допуская возникновения повышенного напряжения, опасного для диодов выпрямителя. Практически необходимо не допускать зашкаливания стрелки вольтметра 6:
Установить переключатель 10 в положение «~ Г, Р = », переключатель 11 в положение «РН, ОТ», переключатель 15 в положение «40 А». Нагрузочное устройство должно быть выключено. Запустить двигатель. Увеличивая частоту вращения коленчатого вала и наблюдая за показаниями тахометра (измеритель 3) и вольтметра б, отметить частоту вращения, при которой генератор возбудится до номинального напряжения. При исправном генераторе частота вращения коленчатого вала двигателя должна быть не выше установленных значений.
Если генератор не возбуждается или работает ненормально, надо нажать кнопку 5 («Возбуждение»): батарея непосредственно подключится к обмотке возбуждения. Если и при нажатой кнопке 5 генератор не возбуждается или работает ненормально, значит, генератор неисправен, а если генератор работает нормально, неисправен регулятор напряжения. Поворотом реостата 8 вправо включают нагрузочное устройство. Амперметр 1 показывает ток во внешней цепи генератора.
Для проверки реле-регулятора необходимо установить переключатель 10 в положение « ~ Р». Установить частоту вращения коленчатого вала двигателя и величину нагрузки для данного типа реле-регулятора. Вольтметр 6 будет показывать напряжение, поддерживаемое реле-регулятором (оно должно быть в пределах установленных значений). Регулировка регулятора напряжения осуществляется изменением натяжения пружины реле напряжения. Если напряжение выше допустимого, надо ослабить пружину, ниже - увеличить натяжение пружины.
При проверке системы зажигания на работающем двигателе проверяют бесперебойность искрового разряда на разряднике 7. Для этого необходимо снять специальным захватом свечной провод (при необходимости каждый поочередно) с крышки распределителя и на его место вставить провод от искрового разрядника 7. Увеличить частоту вращения коленчатого вала двигателя до максимальной и визуально определить бесперебойность искрового разряда. Если двигатель не запускается, необходимо установить неисправность системы зажигания и устранить ее.
Рабочее место 3. Прибор Э-6.
Цель работы. Изучить конструкцию и правила эксплуатации прибора Э-6 для проверки установки и регулировки фар автомобилей.
Оснащение рабочего места. Автомобиль ЗИЛ или ГАЗ, установленный в боксе на относительно ровной площадке; прибор Э-6 и паспорт-инструкция к нему; схемы, плакаты по диагностированию фар автомобиля с помощью прибора Э-6; инструмент для проведения регулировочных работ.
Порядок выполнения работы. 1. Изучить принцип действия прибора. Прибор 3-6 (45) предназначен для проверки правильности установки и регулировки фар автомобилей. Правильность установки фар определяют по расположению светового пятна на экране оптической камеры. Прибор обеспечивает проверку фар при расстоянии между ними до 1650 мм.
Оптическая камера имеет сварной металлический корпус с крышкой. На передней стенке корпуса установлена линза. Внутри корпуса имеется зеркало, которое свободно сидит на оси и пружиной прижимается к двум регулировочным винтам. В верхней части корпуса находится экран из матового стекла и светофильтр. На экране имеется разметка в виде двух пересекающихся тонких линий, соответствующих правильному расположению светового пятна фар. Пучок света, проходя через линзу, отражается от зеркала, проходит через светофильтр и проецируется на экране в виде светового пятна. На боковой стенке оптической камеры, снаружи, расположен поворотный уровень, служащий для компенсации уклона участка дороги, на котором проверяют фары.
Держатели необходимы для крепления оптической камеры на базирующей штанге, для обеспечения установки камеры на заданном расстоянии от фары и для совмещения оптических осей фары и линзы в вертикальной пло-
скости. Держатели надевают на базирующую штангу и крепят на ней стопорными винтами. Устанавливают их таким образом, чтобы расстояние между штырями К было на 170 мм (диаметр рассеивателя фары) меньше расстояния между центрами фар проверяемого автомобиля, штыри держателей были параллельны друг другу, а лапки держателей направлены к концам штанги. Оптическую камеру надевают на штангу вплотную к держателю, при этом лапка держателя располагается под дном корпуса камеры, благодаря чему оптическая ось камеры устанавливается параллельно штырю держателя. Базирующая штанга состоит из трех частей, соединяющихся между собой с помощью защелок.
При проверке фар концы штырей 1, 4 держателей должны упираться в места стыков рассеивателя 3 с ободком 2 на уровне центров фар. Оптическая ось (а" - Ь") линзы прибора должна располагаться параллельно продольной оси (а-b) автомобиля и параллельно полотну дороги. Это обеспечивается за счет одинаковой длины штырей держателей и установкой камеры параллельно полотну дороги по уровню 8.
2. Проверить правильность установки фар прибором Э-6. Правильность установки фар автомобиля необходимо проверять на ровном участке дороги, но" не обязательно горизонтальном. Перед проверкой оттарировать прибор по уклону дороги, для чего необходимо вдоль участка дороги, на котором проверяют фары, уложить собранную базирующую штангу б; установить на штангу оптическую камеру 7 так, чтобы линза была направлена к автомобилю; ослабить фиксирующую гайку 5 крепления уровня и установить его таким образом, чтобы пузырек воздуха расположился между контрольными рисками, после чего затянуть гайку 5.
Автомобиль, на котором проверяют фары, должен быть технически исправен, т. е. давление в шинах должно быть доведено до нормы, тип покрышек на левых и правых колесах должен быть одинаковым. Рессоры и амортизаторы должны быть исправны.
На базирующую штангу надевают кронштейны, чтобы выступы их были направлены к концам базирующей штанги. На правый конец штанги надевают оптическую камеру. Устанавливают прибор так, чтобы упоры находились на уровне фар, а концы их упирались в места соединения рассеивателя и ободка фар.
Удерживая прибор в таком положении, а оптическую
камеру так, чтобы пузырек воздуха в уровне был между контрольными рисками, включают дальний свет фар и по положению светового пятна на экране судят о правильности установки фары. Если фара установлена правильно, то центр светового пятна дальнего света располагается на пересечении линий, имеющихся на экране прибора. В противном случае регулируют установку фары. Переставив оптическую камеру на другой конец базирующей штанги, проверяют правильность установки второй фары.
После проверки и регулировки пятна дальнего света проверяют расположение пятна ближнего света. Пятно ближнего света должно располагаться на экране прибора ниже пятна дальнего света. После окончания проверки и регулировки фар прибор разбирают и укладывают в футляр.
Рабочее место 4. Прибор 3-204.
Цель работы. Изучить прибор Э-204 и правила его применения.
Оснащение рабочего места. Автомобиль ГАЗ или ЗИЛ или полностью укомплектованный двигатель, установленный на стенде; прибор Э-204 и паспорт-инструкция его; плакаты и схемы по конструкции прибора и по допустимым значениям параметров; иструмент для работы по подключению и отключению прибора к контрольно-измерительным приборам.
Порядок выполнения работы. 1. Изучить устройство и работу прибора. С помощью прибора Э-204 диагностируют 12- и 24-вольтные контрольно-измерительные приборы непосредственно на автомобиле или в снятом состоянии в условиях автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания: электротепловые импульсные манометры и термометры; электромагнитные указатели уровня топлива; термометры логоме-трические с термосопротивлением; амперметры; манометры; сигнализаторы аварийного давления и температуры. Прибор позволяет проверить датчик и указатель в комплекте или каждый в отдельности.
Прибор (46) выполнен в металлическом корпусе со съемной крышкой. В крышке прибора имеются специальные зажимы и гнезда для крепления принадлежностей. В крышке размещены термометр в оправе 1, нагреватель 2, рукоятка насоса 3, угломер 22, шнуры 23 присоединительный и питания. На крышке закреплена табличка со схемами подключения. На панели разме-
щены все элементы электрической и пневматической схем. На лицевой стороне панели расположены микроамперметр 8, манометр 7, переключатели 12, 15, 18, гнезда штепсельных разъемов 5, 16, 19 и 20, сигнальные лампы 6, 21, откидная стойка 4 для крепления проверяемых указателей, спускной вентиль 9 воздушной системы, штифты 10 для установки угломера, кнопка 14, термобиметаллический предохранитель 77 и потенциометр 13. На передней стенке корпуса имеется муфта 11 для установки проверяемых датчиков давления и манометров.
На правой боковой стенке находится отверстие для установки рукоятки насоса. В крышке прибора и на за-
дней стенке имеются кронштейны для установки нагревателя, которые предназначены для проверки датчиков температуры. Внутри корпуса расположены насос воздушной системы и монтажная плита, на которой размещены элементы электросхемы.
Микроамперметр прибора с двумя шунтами, термопреобразователем и добавочными сопротивлениями предназначен для проверки датчиков и указателей электротепловых импульсных манометров и термометров, датчиков логометрических термометров и электромагнитных указателей уровня топлива и амперметров.
Манометр и насос прибора применяются при проверке мембранных и электротепловых импульсов манометров и сигнализаторов аварийного давления. С помощью нагревателя и контрольного термометра проверяют датчики температуры и сигнализаторы аварийной температуры. Через гнезда 16 штепсельного разъема «Сеть» к прибору подключается питание от аккумуляторной батареи напряжением 12 или 24 В. При включении питания загорается левая сигнальная лампа 21. Подключение питания к нагревателю осуществляется переключателем напряжения. В цепи нагревателя установлен биметаллический предохранитель, который срабатывает при коротких замыканиях. Правый переключатель 12 является переключателем рода проверок, левый переключатель 75 - переключателем эталонных сопротивлений в схемах проверки датчиков логометрических термометров и электромагнитных указателей уровня топлива. Потенциометр
13 используется при проверке указателей электроте
пловых импульсных манометров и термометров. Кнопка
14 «Отсчет» служит для предохранения микроамперме
тра прибора от перегрузок. Лампа 6 «Сигнал» исполь
зуется при проверке сигнализаторов аварийного давле
ния и температуры. Гнездо 20 штепсельного разъема
«Ампер» служит для подключения прибора в цепь про
верки амперметров, а гнездо 5 штепсельного разъема
«I -II -III» предназначено для подключения прове
ряемых датчиков и указателей.
Угломер 22 предназначен для проверки датчиков электромагнитных указателей уровня топлива. На боковых стенках корпуса имеются скобы для крепления прибора на специальной подставке.
Для создания необходимого давления при проверке датчиков давления и манометров в приборе имеется воздушная система. Давление в системе создается с по-
мощью поршневого насоса. Тройник насоса соединен трубопроводами с контрольным манометром, соединительной муфтой и спускным вентилем. Спускной вентиль служит для уменьшения давления при проверках и для выпуска воздуха после окончания проверки.
Для присоединения проверяемого датчика или манометра к воздушной системе необходимо навернуть на него переходный штуцер (из принадлежностей), вставить его в соединительную муфту и нажать на корпус муфты, при этом штуцер должен входить в муфту или выниматься из нее с небольшим усилием. Конструкция соединительной муфты позволяет поворачивать установленный для проверки проверяемый датчик вокруг оси, т. е. в его рабочее положение.
2. Подготовить прибор к работе и определить техническое состояние контрольно-измерительных приборов автомобиля. Перед диагностированием контрольно-измерительных приборов с помощью прибора Э-204 необходимо выполнить следующие операции: поставить переключатель напряжения 12 и 24 В в нейтральное положение; повернуть рукоятку потенциометра против часовой стрелки до упора; установить на панель прибора угломер; установить в кронштейне крышки прибора или навесить на заднюю стенку прибора заполненный дистиллированной водой нагреватель, вставить в него термометр и включить штепсельный разъем нагревателя в гнездо «Нагрев»; вставить рукоятку насоса.
Для подключения напряжения к прибору и для проверки автомобильных амперметров служит двухжильный шнур. Провод с красной меткой присоединяется к положительному выводу батареи питания. Трехжильный шнур необходим для подключения прибора к проверяемым щитковым приборам.
Для предохранения от перегрузок при неправильном включении или неисправности проверяемых приборов выводы микроамперметра зашунтированы кнопкой. Поэтому для снятия показаний прибора следует нажать на кнопку, расположенную под микроамперметром. В случае зашкаливания стрелки следует отпустить кнопку и найти причину перегрузки в измерительной цепи микроамперметра. При установке датчика давления или манометра в соединительную муфту на него наворачивается штуцер, потом необходимо нажать на корпус муфты, ввести до упора штуцер и отпустить корпус муфты.
Правильность установки датчика давления проверяют
по надписи «Верх» на его корпусе. Нельзя включать нагреватель без дистиллированной воды.
Если срабатывает термобиметаллический предохранитель, то нажимать на его кнопку для восстановления цепи тока необходимо через 1...2 мин.
Электротепловые импульсные манометры и термометры, электромагнитные указатели уровня топлива и логометрические термометры представляют собой два самостоятельных прибора, работающих в комплекте,- датчик и указатель. Поэтому проверять их можно либо в комплекте, либо в отдельности. Для проверки датчика и указателя в комплекте задают рабочий режим работы датчика и наблюдают, что показывает указатель: если его показания в пределах допустимых значений, то комплект исправен. Если комплект неисправен, то для определения неисправности прибора необходимо заменить датчики или указатель заведомо исправным или проверить каждый прибор в отдельности.
Для проверки датчика и указателя в комплекте непосредственно на автомобиле необходимо датчик снять с автомобиля и установить в соответствующее устройство прибора. При этом должно быть сохранено соединение датчика с электрической схемой автомобиля.
Раздельно проверять датчики и указатели также можно непосредственно на автомобиле. В этом случае датчик снимают с автомобиля и устанавливают в соответствующее устройство прибора. Питание измерительной цепи осуществляется от батареи.
При проверке указателя на автомобиле достаточно дополнить электрическую цепь проверяемого указателя до соответствующей данной проверке измерительной цепи. Если проверяют указатели давления и температуры, то необходимо вместо датчика включить в цепь проверяемого указателя прибор с помощью зажимов и разъемов.
Для проверки указателей уровня топлива и указателей логометрических термометров необходимо вместо датчика включить в цепь проверяемого указателя прибор.
Для проверки датчиков электротепловых импульсных манометров необходимо датчик с навернутым на него переходным штуцером установить в соединительную муфту прибора. Завернуть до упора вентиль воздушной системы. Подключить прибор к батарее питания и проверяемому датчику. Переключатель рода проверок поставить в положение «Д» в секторе «Т. и Р». С помощью
насоса по контрольному манометру установить давление 0; 0,2; 0,5 или 0; 0,2; 0,4; 0,6 МПа (поочередно), выдери живая его в течение 2 мин на каждой контрольной точке.
Плавно уменьшая давление с помощью вентиля и фиксируя положение стрелки манометра на тех же контрольных точках, проверяют работу датчика при уменьшении давления.
Рабочее место 5. Приборы 43102 и ПАС-2.
Цель работы. Ознакомиться с устройством и применением указанных приборов для диагностирования системы зажигания карбюраторных двигателей.
Оснащение рабочего места. Автомобиль ГАЗ или ЗИЛ, или полностью укомплектованный двигатель, приборы 43102 и ПАС-2; плакаты и схемы по конструкции приборов и по допускаемым значениям параметров; инструмент для работы по подключению приборов к системе зажигания.
Порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться с назначением и устройством приборов 43102 и ПАС-2.
Комбинированный прибор 43102 (47) предназначен для проверки электрооборудования автомобилей. Он объединяет в себе устройства для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя, угла замкнутого состояния контактов прерывателя, напряжения постоянного тока и сопротивления.
Во время измерения сопротивления (постоянный ток) прибор питается от встроенного источника питания, при измерении же частоты вращения коленчатого вала и угла замкнутого состояния контактов - от бортовой сети автомобиля. Погрешность прибора при измерении напряжения постоянного тока 1,5%, при остальных измерениях 2,5%.
Прибор модели 43102 расширяет возможности автоэлектриков при наладке электрооборудования автомобилей и их диагностики. Он компактен и удобен в эксплуатации.
Прибор автомобильный стробоскопический (ПАС-2) (48) предназначен для проверки работы центробежного и вакуумного автоматов опережения зажигания и измерения начального угла опережения зажигания двигателя с электрооборудованием 12 В (постоянного тока), а также для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Рабочее место 6. Диагностирование контрольно-измерительных и осветительных приборов автомобиля.
Цель работы. Изучить технологию и получить практические навыки в диагностировании контрольно-измерительных (щитковых) приборов автомобиля с помощью прибора Э-204; изучить технологию и научиться проводить проверку и регулировку установки фар автомобиля прибором Э-6.
Оснащение рабочего места. Автомобиль ГАЗ или ЗИЛ, или полностью укомплектованный двигатель на стенде, приборы Э-204, Э-6, инструмент для работы с приборами по подключению их к системам автомобиля.
Порядок выполнения работы. 1. Выполнить диагностирование контрольно-измерительных приборов автомобиля прибором Э-204.
При проверке датчиков электротепловых импульсных термометров на заднюю стенку прибора или в кронштейне крышки устанавливают нагреватель, заполненный на 3/4 дистиллированной водой, контрольный термометр и проверяемый датчик. Подключают нагреватель к гнездам «нагрев» прибора, прибор - к батарее питания и проверяемому датчику. Ставят переключатель напряжения в положение «12 В» или «24 В» в зависимости от напряжения батареи питания, тем самым включают нагреватель. Ставят переключатель проверок в положение «Д» в секторе «Т и Р». Снимают показания микроамперметра при нагреве воды до 40, 80, 100 °С. Для этого необходимо выключить нагрев при достижении 39, 79 и 100 °С (переключатель напряжения ставят в нейтральное положение) и через 3 мин снять показания прибора.
Показания микроамперметра при нажатии кнопки «Отсчет» должны быть при температуре 40 °С - 119... 145 мкА, при 8О°С-53...6О мкА и при 100°С - 17...25 мкА.
Для проверки указателей электротепловых импульсных манометров на стойку (в правом верхнем углу прибора) устанавливают проверяемый укаг затель и закрепляют присоединительные провода, подключают батарею. Переключатель рода проверок ставят в положение «П» в секторе «Т и Р». Потенциометром прибора устанавливают стрелку проверяемого указателя последовательно на деление 0; 0,2; 0,5 или 0; 0,2; 0,4; 0,6 МПа, выдерживая ее на контрольных точках в течение 2 мин.
Проверку указателей электротепловых импульсных термометров выполняют так же,
как и предыдущую. Стрелку проверяемого указателя последовательно устанавливают на деления 40, 80 и 100 °С и выдерживают ее на контрольных точках в течение 2 мин. Показания микроамперметра при нажатой кнопке «Отсчет» должны соответствовать следующим показаниям проверяемого указателя температуры: при 100°С-72±^ мкА, при 80°С-(120±4) мкА и при 40 °С - (186 ± 10) мкА.
Подготовительные операции по проверке датчика логометрического термометра выполняют так же, как при проверке датчиков электротепловых импульсных термометров. Подключают прибор к батарее питания и проверяемому датчику. Устанавливают переключатель рода проверок в положение «500» в секторе «Омметр». Включают нагреватель переключателем напряжения. Нагревают воду до 40, 80 и 100 °С, выдерживая ее по 2 мин на каждой контрольной точке. Показания микроамперметра при нажатой кнопке «Отсчет» должны соответствовать следующим значениям температуры воды: 40°С-165...184 мкА, 80°С-86...97 мкА и 100°С-61...68 мкА.
Для проверки датчиков уровня топлива монтируют на панели прибора угломер. Устанавливают на него проверяемый датчик так, чтобы штырь угломера находился справа от рычага датчика. Подключают прибор к батарее питания и проверяемому датчику. Устанавливают переключатель рода проверок в положение «100» в секторе «Омметр»; С помощью движка угломера устанавливают рычаг проверяемого датчика в положение, соответствующее степени наполнения бака
Для проверки амперметров шнур питания включают в штепсельный разъем «Ампер», снимают с аккумуляторной батареи автомобиля плюсовой провод и в этот разрыв включают шнур питания. Устанавливают переключатель рода проверок в положение «А». Включают фары, подфарники, стеклоочиститель и другие потребители тока, сравнивают показания проверяемого амперметра и микроамперметра прибора (при нажатой кнопке «Отсчет»). Показания приборов должны отличаться не более чем на ±15% от верхнего предела измерения проверяемого амперметра.
Для проверки указателя уровня топлива его устанавливают и закрепляют на стойке прибора с помощью присоединительных проводов. Прибор подключают к батарее питания. Переключатель рода проверок устанавливают в положение «Лог». Переключатель эталонных сопротивлений последовательно переключают в положение «О», «"Д», «"/г»-, «П» в секторе «Уровень». При этом погрешность проверяемого указателя в % длины шкалы должна быть: при нулевом положении - осевая линия стрелки находится в пределах контура нулевого деления шкалы,- при lL - ±6°/ при!/2- ±6% и при П- ±10%. "
Проверку указателей логометрических термометров проводят так же, как и предыдущую, но вывод I подключают к клемме «Д» указателя, а переключатель эталонных сопротивлений последовательно устанавливают в положение «40», «80», «100», «ПО» или «40», «80» и «120» в секторе «Градусы». При этом контуры стрелки указателя должны находиться в пределах контуров деления шкалы.
Проверку сигнализаторов аварийного давления и температуры проводят аналогично проверке соответствующих датчиков температуры и давления. Переключатель рода проверок ставят в положение «Сигн.» Правая сигнальная лампа прибора должна загораться при температуре (°С): для датчика ММ7-92...98, для ТМ-29 - 112...118 и для ТМ-30 - 98...104 или при давлении (МПа): для датчика ММ6-А2-0,17, для ММЮ-0,4 и для ММ102-0,04...0,07.
Проверяемый манометр через переходный штуцер устанавливают в присоединительную муфту прибора. За-
кручивают до упора вентиль воздушной системы. С помощью насоса создают необходимое давление и сравнивают показания проверяемого и контрольного манометров. Допускаемое отклонение до 10%.
Методы диагностирования электрооборудования
Мониторинг и диагностика ВЛ
1.3.1 Общие сведения
Надежность обеспечения электроэнергией, то есть электроснабжения большого количества распределенных по всей стране потребителей энергией, в основном определяется состоянием ВЛ. По этой причине вопросам мониторинга и диагностики ВЛ уделяется пристальное внимание, особенно в последнее время, когда уровень технологии обеспечил надежную связь многочисленных датчиков и устройств, обменивающихся цифровыми данными.
Мониторинг в приложении к технике - ϶ᴛᴏ реализованный с помощью цифрового оборудования процесс дискретного автоматического сбора, передачи, хранения и анализа мгновенных данных о параметрах, изменяющихся во времени и характеризующих состояние объекта управления и/или контроля. Дискретность или частота сбора информации о параметрах определяется видом и состоянием объекта. В процессе мониторинга дискретность может изменяться, в случае если это предусмотрено алгоритмом работы. Мониторинг осуществляется на работающем объекте под напряжением. Объектом контроля в данном случае является ВЛ.
Задачи мониторинга:
Обеспечение подразделений, принимающих решение, достоверной оперативной информацией;
Информирование о нештатных ситуациях на ВЛ (обледенение, обрыв проводов, возникновение КЗ);
Оценка текущего технического состояния объекта;
Мгновенное обнаружение неисправностей и указание точного места их расположения (к примеру, номер опоры);
Решение других информационных и аналитических задач (характер нагрузки, симметрия фаз и пр.).
Из решаемых задач видно, что мониторинг является составной частью автоматизированной системы управления объектом, в которой окончательное решение принимает человек.
Все виды осмотров (пешие, конные, на автомобилях, вертолетах, самолетах, из космоса) по решаемым задачам являются не компьютерной эпизодической формой мониторинга. Осмотры останутся незаменимыми для решения многих задач, к примеру, определение состояния фундаментов опор и оттяжек, проверка качества заземлений, диагностика состояния опор, качества соединения проводов и тросов и т.д. То есть до тех пор, пока не появятся дешевые надежные датчики, учитывающие изменение параметров, необходимых для решения перечисленных задач.
Техническая диагностика - ϶ᴛᴏ оценка технического состояния объекта͵ начинающаяся с определения места и характера имеющихся проблемных элементов и заканчивающаяся переходом объекта в неработоспособное состояние. Диагностика осуществляется на базе использования современных методов и средств и решает задачу обеспечения безопасности, функциональной надёжности и эффективности работы технического объекта͵ а также сокращения затрат на его техническое обслуживание и уменьшения потерь от простоев в результате отказов.
Диагностическое обследование выполняется на отключенном оборудовании . При помощи систем диагностического мониторинга решается задача эффективного управления эксплуатацией и ремонтом оборудования.
Трудно найти физическое явление или процесс, которые не использовались бы для целей диагностики. Рассмотрим некоторые из них, нашедшие широкое применение в электроэнергетике.
Физико-химические методы . Энергетическое воздействие на изоляцию электрических устройств приводит к ее изменениям на молекулярном уровне. Это происходит вне зависимости от типа изоляции и завершается химическими реакциями с образованием новых химических соединений, причем под действием электромагнитного поля, температуры, вибрации одновременно идут процессы разложения и синтеза. Анализируя количество и состав появляющихся новых химических соединений можно делать выводы о состоянии всех элементов изоляции. Наиболее просто это сделать с жидкой углеводородной изоляцией, каковой являются минеральные масла, так как все или почти все образовавшиеся новые химические соединения остаются в замкнутом объёме.
Преимуществом физико-химических методов диагностического контроля является их высокая точность и независимость от электрических, магнитных и электромагнитных полей и от других энергетических воздействий, так как все исследования проводятся в физико-химических лабораториях. Недостатками этих методов является относительная дороговизна, и запаздывание от текущего времени, то есть неоперативный контроль.
Метод хроматографического контроля маслонаполненного оборудования. Этот метод основан на хроматографическом анализе различных газов, выделяющихся из масла и изоляции при дефектах внутри маслонаполненного электрооборудования. Алгоритмы определения дефектов, на ранней стадии их возникновения, основанные на анализе состава и концентрации газов, являются распространенными, хорошо проработанными для диагностики маслонаполненного электрооборудования и описаны в .
Оценка состояния маслонаполненного оборудования осуществляется на базе контроля:
Предельных концентраций газов;
Скорости нарастания концентраций газов;
Отношений концентраций газов.
Метод контроля диэлектрических характеристик изоляции.
Метод основан на измерении диэлектрических характеристик, к которым относятся токи утечки, величины емкости, тангенс угла диэлектрических потерь (tg δ
) и др.
Размещено на реф.рф
Абсолютные значения tgd, измеренные при напряжениях, близких к рабочему, а также его приращения при изменении испытательного напряжения, частоты и температуры, характеризуют качество и степень старения изоляции.
Для измерения tgd и емкости изоляции используются мосты переменного тока (мосты Шеринга). Метод используется для контроля высоковольтных измерительных трансформаторов и конденсаторов связи.
Метод инфракрасной термографии. Потери электрической энергии на нагрев элементов и узлов электрооборудования в процессе эксплуатации зависят от их технического состояния. Измеряя инфракрасное излучение, обусловленное нагревом, можно делать выводы о техническом состоянии электрооборудования. Невидимое инфракрасное излучение с помощью тепловизоров преобразуется в видимый человеком сигнал. Данный метод дистанционный, чувствительный, позволяющий регистрировать изменения температуры в доли градуса. По этой причине его показания сильно подвержены влияющим факторам, к примеру, отражающей способности объекта измерения, температуре и состоянию окружающей среды, так как запыленность и влажность поглощают инфракрасное излучение, и др.
Оценка технического состояния элементов и узлов электрооборудования под нагрузкой производится либо сопоставлением температуры однотипных элементов и узлов (их излучение должно быть примерно одинаковым), либо по превышению допустимой температуры для данного элемента или узла. В последнем случае тепловизоры должны иметь встроенное оборудование для коррекции влияния температуры и параметров окружающей среды на результат измерения.
Метод вибродиагностики. Для контроля над техническим состоянием механических узлов электрооборудования используют связь параметров объекта (его массы и жесткости конструкции) со спектром частот собственной и вынужденной вибрации. Всякое изменение параметров объекта в процессе эксплуатации, в частности жесткости конструкции вследствие ее усталости и старения, вызывает изменение спектра. Чувствительность метода увеличивается с ростом информативных частот. Оценка состояния по смещению низкочастотных составляющих спектра менее эффективна.
Методы контроля частичных разрядов в изоляции. Процессы возникновения и развития дефектов изоляторов ВЛ, независимо от их материала, сопровождаются появлением электрических или частичных разрядов, которые, в свою очередь, порождают электромагнитные (в радио и оптическом диапазонах) и звуковые волны. Интенсивность проявления разрядов зависит от температуры и влажности атмосферного воздуха и связана с наличием атмосферных осадков. Такая зависимость получаемой диагностической информации от атмосферных условий требует совмещать процедуру диагностирования интенсивности разрядов в подвесной изоляции ЛЭП с крайне важно стью обязательного контроля температуры и влажности окружающей среды.
Для контроля широко применяются все виды и диапазоны излучения. Метод акустической эмиссии работает в звуковом диапазоне. Известен метод контроля оптического излучения ПР с помощью электронно-оптического дефектоскопа. Он основан на регистрации пространственно временного распределения яркости свечения и определении по ее характеру дефектных изоляторов. Для этих же целей с разной эффективностью применяют радиотехнический и ультразвуковой методы, а также метод контроля ультрафиолетового излучения с помощью электронно-оптического дефектоскопа ʼʼФилинʼʼ.
Метод ультразвукового зондирования. Скорость распространения ультразвука в облучаемом объекте зависит от его состояния (наличия дефектов, трещин, коррозии). Это свойство используется для диагностики состояния бетона, древесины и металла, которые широко применяются в энергохозяйстве, к примеру, в качестве материала опор.
Методы диагностирования электрооборудования - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Методы диагностирования электрооборудования" 2017, 2018.
Исходя из задач и принципов организации работ, при диагностировании электрооборудования применяются приборы и устройства. Классификация средств, применяемых при диагностировании электрооборудования, показана на рис. 1. В настоящее время диагностирование и прогнозирование электрооборудования обычно проводится с помощью переносных приборов ручного управления.
Рис. 1. Классификация средств, применяемых при диагностировании электрооборудования
Довольно широкое применение получат устройства для диагностирования электрооборудования, которые могут осуществлять постоянный или периодический автоматический контроль за техническим состоянием и сигнализировать о наступлении предаварийного состояния. Такие устройства не позволяют автоматике или вручную включать и отключать электрооборудование из сети при угрозе возникновения ^неисправностей. Перспективы широкого применения устройств для диагностирования объясняются тем, что электрооборудованием, в отличие от других машин и механизмов, сравнительно легко можно управлять благодаря наличию аппаратуры управления и схем автоматизации его работы. Естественно, что автоматические диагностические устройства в первую очередь целесообразно устанавливать для контроля за электрооборудованием, отказы которого приводят к большому ущербу, а также за электрооборудованием, доступ к которому затруднен или невозможен. Следует отметить, что одно устройство может контролировать группу электрооборудования, например, электродвигатели одной поточной технологической линии.
На последующих этапах разработки средств и внедрения диагностирования, как составного элемента новой формы системы ППР, предвидится естественный процесс перехода к созданию диагностических систем, в которых большинство операций проводится полуавтоматически и автоматически. Как правило, диагностической системой автоматически выдается результат диагноза и прогноза.
Средства для диагностирования по принципу воздействия на объект диагностирования разделяются на две группы: тестовую и функциональную. С помощью средств тестовой группы при диагностировании в контролируемое электрооборудование посылаются сигналы (тестовые воздействия), при этом измеряют необходимые параметры, характеризующие реакцию электрооборудования на сигналы, и по этим параметрам оценивается его техническое состояние. Средствами диагностирования функциональной группы определяется техническое состояние электрооборудования во время работы, причем никаких внешних воздействий, отражающихся на функционировании электрооборудования, не производится.
При разработке средств в 1-ю очередь проводится классификация диагностических параметров, с помощью которых определяется техническое состояние электрооборудования, а также устанавливаются пределы изменения этих параметров.
В случае, если величину диагностического параметра нельзя определить прямым измерением, проводят выбор или разработку преобразователей или датчиков. В зависимости от характера диагностических параметров определяется, к какой группе будет относиться средство диагностирования (тестовой или функциональной).
При разработке диагностических средств стремятся создать конструкции и схемы, обеспечивающие минимальную трудоемкость и стоимость диагностирования, а также заданную точность измерения. Большое значение при разработке средств для диагностирования электрооборудования имеет форма представления результатов, которая должна быть удобной для анализа и прогнозирования.
На 1-м этапе создания средств для диагностирования обычно преобладает считывание показаний по приборам, цифровым индикаторам, световая и звуковая сигнализация. При этом считывание показаний по приборам и цифровым индикаторам в большинстве случаев присуще диагностированию с помощью переносных приборов, а световая или звуковая индикация - полуавтоматическим и автоматическим устройствам контроля технического состояния, устанавливаемым около контролируемого электрооборудования. В дальнейшем по мере совершенствования средств диагностирования, по-видимому, будет наблюдаться переход к форме представления результатов диагностирования в виде записи (аналоговой или цифровой). При разработке диагностических средств одним из важных ключевых показателей является учет области применения, т. е. соответствие разрабатываемого прибора, устройства или системы основным положениям организации диагностирования электрооборудования.
Опыт разработки и внедрения диагностирования в практику эксплуатации электрооборудования показывает, что средства диагностирования целесообразно разделить по следующему принципу:
- Простые средства для диагностирования по ограниченному числу обобщенных диагностических параметров, позволяющих определять общее техническое состояние электрооборудования. Эти средства предназначаются для определения технического состояния электрооборудования при техническом обслуживании, а также для обнаружения простейших неисправностей. К таким средствам относятся простые переносные приборы.
- Средства для проведения полного диагностирования и прогнозирования, позволяющие определять техническое состояние всех элементов, ограничивающих ресурс работы или работоспособность электрооборудования. Эти средства предназначены для проведения планового диагностирования и поиска неисправностей электрооборудования.
- Средства для проведения доремонтного и послеремонтного диагностирования, предназначенные для применения в специализированных электроремонтных предприятиях или участках с целью определения номенклатуры подлежащих ремонту узлов и деталей и качества ремонта электрооборудования по параметрам, характеризующим послеремонтный ресурс.
В зависимости от назначения средства для диагностирования могут разрабатываться переносными, передвижными и стационарными. Важным показателем средств для диагностирования является степень их автоматизации. Условно средства для диагностирования разделяют на автоматизированные, автоматические и ручного управления.
На 1-х этапах разработки проводят расчеты по оптимальному выбору диагностических средств, т. е. по определению типа, параметров, характера решаемых задач и др. При этом учитываются требования, предъявляемые к средствам диагностирования организацией эксплуатации электрооборудования, а также достоверность результатов диагностирования. Одним из основных требований является назначение разрабатываемого средства (для определения работоспособности; определения работоспособности и ресурса; определения работоспособности, ресурса и поиска неисправностей; определения ресурса; поиска неисправностей и др.).
Оптимальный выбор диагностических средств должен обеспечивать минимальную стоимость проверки элементов, минимум издержек от погрешности проверки элементов, а также максимальную экономическую эффективность применения средств. Экономическую эффективность применения средств диагностирования рассчитывают в соответствии с методикой определения эффективности использования в народном хозяйстве новой техники. Следует отметить, что экономическая эффективность применения разрабатываемого средства тем выше, чем большее количество электрооборудования можно продиагностировать с его помощью, т. е. чем выше его производительность. После получения положительного результата при проверочном расчете экономической эффективности (целесообразности) создания конкретного средства для диагностирования, составляют принципиальные кинематические и электрические схемы, а также рассчитывают параметры деталей и узлов. Затем создается макетный или экспериментальный образец, который проходит вначале лабораторные, а затем производственные испытания. При испытаниях устанавливают соответствие разрабатываемого средства своему целевому назначению и его работоспособность; определяют погрешности и трудоемкости измерения диагностических параметров. По результатам испытаний вносят необходимые коррективы в схему и конструкцию средства и разрабатывают опытный образец. Опытный образец после заводских и производственных испытаний и соответствующей доработки по их результатам представляется ведомственной или межведомственной государственной комиссии, которая рекомендует его к серийному производству.