Пошкодження електричних апаратів

Загальні відомості. У високовольтних апаратів, призначених для перемикання ланцюгів тягових двигунів і допоміжних машин, а також у апаратів захисту і мають рухомі деталі найбільш характерні такі несправності: електричні - подгара контактів і дугогасильних камер, пробій або перекриття ізоляції; механічні - уповільнене включення і відключення, поломка деталей, порушення регулювання, обрив гнучких шунтів.

подгара контактів. Як в високовольтних, так і в низьковольтних ланцюгах подгара контактів відбувається від слабкого їх взаємного натискання, неправильного притирання, уповільненої розбіжності при виключенні, ненормального дії дугогасильних пристроїв і ланцюгів, коли апарати розмикають ланцюг з великою індуктивністю під струмом, що перевищує розрахункове значення.

Виявляють подгара контактів під час зовнішнього огляду апаратів (сліди оплавлення, «роз'їдання» контактних поверхонь), а також по надмірно великим вихлопів дуги з камер в момент перемикання ланцюгів. При зовнішньому огляді апаратури помітна кіптява на асбоцементних перегородках камер. Зачистка поверхні контактів не усуває причину їх подгара. Подгара контактів високовольтних перемикачів, не обладнаних дугогасильними пристроями (реверсор, гальмівний перемикач), виникає рідко. Причина несправності - порушення нормального контакту (ослаблення натискання) або неправильна дія блокувань в низьковольтної ланцюга. У групових перемикачів кулачкового типу подгара може статися через порушення профілю або положення кулачкових шайб на валу, а також пошкодження пружин.

Подгара дугогасильних камер. Він виникає внаслідок тих же причин, що і подгара контакту. Ненормальне гасіння дуги зазвичай відбувається в результаті замикання витків дугогасильних котушок, поганого прилягання полюсів камери до сердечника цієї котушки, поганий очищення стінок камер при ремонті, слабкого контакту дугогасильних рогів з іншими струмопровідними деталями даного апарату, недостатнього або уповільненої розбіжності контактів. У головного вимикача ВВВ-25-4 і контакторних елементів ЕКГ-8 ненормальне гасіння дуги може статися при зниженні тиску повітря.

Якщо згоріла дугогасильні камери будь-якого апарату, то її змінюють або виключають з ланцюгів весь апарат; іноді (в залежності від його призначення) апарат можна примусово включити на весь час поїздки, а іноді «обійти», з'єднавши в певному порядку відповідні до нього дроти.

Пробій і перекриття ізоляції апаратів. Як у тягових двигунів, ці пошкодження апаратів відбуваються в результаті старіння ізоляції, її механічного пошкодження, забруднення (запилення). Іноді ізоляція перекривається при сильній іонізації навколишнього повітря, що виникає в резуль-таті неодноразового спрацьовування апаратів з порушеним дугогасіння, а також при перенапряжениях між окремими ділянками ланцюгів. Можливі пробої стійок і ізоляційних тяг індивідуальних електропневматичних контактів, стійок реверсорів і гальмівних перемикачів. У пускових резисторів іноді в зимовий час відбувається пробій ізоляційних шпильок і втулок підвісних ізоляторів. У разі пошкодження ізоляції апарат зазвичай виключають з ланцюгів. Іноді в місці пробою прокладають ізоляцію.

Уповільнене вмикання і вимикання апаратів. При електропневматичному приводі це може бути викликано несправністю їх вентилів або механічним заїданням рухомих частин. Основні несправності вентилів включає типу, що призводять до сповільненої роботі апарату, такі: знос вертикального стовбура по висоті, погана притирання клапанів, потрапляння під клапани сторонніх часток.

Якщо збудженому вентиль «шипить», то причина несправності - потрапляння пилу, окалини або порушення притирання у нижнього клапана (рис. 84). Коли ж «шипить» вентиль збуджений, порушена притирання верхнього клапана. Як правило, для усунення цих несправностей досить кілька разів натиснути на кнопку вентиля. Якщо це не дає бажаних результатів, то у багатьох апаратів, обладнаних вентилями включає типу, штучно закріплюють вентиль у включеному положенні, для чого притягують кнопку вентиля до корпусу липкою ізоляційною стрічкою або підкладають під кришку на якір вентиля прокладку.

Уповільнене включення апарату може бути результатом пошкодження ущільнюючих манжет поршнів циліндрів його приводу, що виявляють зазвичай при натисканні на кнопку вентиля дроти апарату по характерному шипіння. Для поліпшення ущільнення зазвичай додають в циліндр кілька крапель мастила МВП, після чого потрібно «Витрати» поршень.

Уповільнений відключення апаратів може бути наслідком ослаблення або зламу відключають пружин і взаємного приварювання силових контактів. У групових перемикачів з пневматичним приводом уповільнене дію може бути наслідком псування вентилів і манжет приводу (частіше в зимовий час), підшипників і викривлення кулачкового вала.

Якщо повільно повертається вал реверсора, головну рукоятку контролера довше витримують на 1-й позиції. При повільному повороті вала гальмівного перемикача завчасно переходять на інший режим роботи (наприклад, з тягового на гальмівний).

Коли повільно повертається вал групового перемикача у електровоза постійного струму, рідше перемикають двигуни з одного з'єднання на інше і виконують перехід по можливості при малому струмі. При зворотному переході з одного з'єднання на інше головну рукоятку контролера різко переводять на реостатні позиції нижчого з'єднання двигунів і затримують її в такому положенні до закінчення повороту вала перемикача (поки стрілка амперметра перестане коливатися). На зупинці з'ясовують і усувають причину несправності.

На електровозах змінного струму при уповільненому повороті вала головного контролера ЕКГ спрацьовує реле часу 204, захищаючи контакторних елементи від підгоряння повільно розривається дугою, а також секції вторинної обмотки тягового трансформатора і перехідні дроселі від перевантажень струмом. У морози причиною повільної роботи приводу ЕКГ служить застигання мастила в картері редуктора приводу, а після тривалої експлуатації приводу без ремонту - знос його рухомих частин. У рідкісних випадках причиною застрявання ЕКГ на будь-якої позиції може бути приварювання силових контактів.

У електромагнітних контакторів уповільнене включення відбувається при замиканні частини витків включає котушки, механічному заїдання рухомих частин або перекосі якоря. Порушення регулювання, як правило, є наслідком механічного пошкодження - ослаблення пружин, зносу шарнірів у рухливих частин, вигину деталей, заїдання рухомих деталей контактора.

Пошкодження швидкодіючого вимикача. Найбільш серйозні пошкодження швидкодіючого вимикача можливі в момент короткого замикання в силовому ланцюзі при сильній іонізації повітря в дугогасительной камері і навколо вимикача, а також при виникненні підвищеної різниці потенціалів між розриває ділянками ланцюга (може досягати 10 000 В). Визначимо наближено кількість енергії, що виділяється всередині БВ при спрацьовуванні його в момент короткого замикання силового ланцюга. Якщо умовно взяти струм короткого замикання рівним 3000 А і напруга між кінцями дуги 2000 В (з огляду на падіння напруги в мережі, рейках і місце короткого замикання), то в дузі, що виникає при розмиканні контактів БВ.

Коли ж дуга горить чомусь довше звичайного (брудні стіни камери, неправильна установка рогів або полюсів магнітної системи), кількість виділеної в ній енергії значно зростає, що іноді призводить до пожежі. Так, якщо дуга горить 10 с, то кількість енергії, що виділяється збільшується в 1000 разів і стане рівним 16,6 кВт / год, т. Е. Усередині камери виділиться стільки ж теплової енергії, скільки за 27,7 ч горіння електроплитки потужністю 600 Вт, а за кожну секунду - в 16 600 разів більше, ніж в такій електроплитці.

При уповільненому розриві ланцюга у БВ згоряють силові контакти, дугогасильні роги і прогорають стінки камери. При дуже швидкому відключенні ланцюга виникають значні перенапруги, що іноді призводить до пробою опорної шпильки рами вимикача або опорної гетинаксовій плити дугогасительной системи.

У разі виникнення будь-якого із зазначених ушкоджень швидкодіючий вимикач не придатний до роботи.

В експлуатації електровозів можливі випадки відключень БВ при токах, менших значеннях у ставки, в результаті неправильного регулювання апарату, попадання сторонніх предметів між прішабреннимі поверхнями якоря і полюсів муздрамтеатру, а також через злам шини індуктивного шунта або порушення її сполуки з розмагнічувати витком, т . е. при підвищенні перехідного опору в місці закріплення шини шунта. Відключення БВ в цих випадках не супроводжується спрацьовуванням реле перевантаження тягових двигунів або диференціального реле.

При відключенні БВ без спрацьовування диференціального реле, перш за все, перевіряють стан якоря і полюсів муздрамтеатру, кріплення індуктивного шунта, стан контактів диференціального реле.

Можливі випадки, коли БВ не включається з наступних причин: порушена ланцюг харчування утримує котушки або котушки вентиля Повернення, недостатньо тиск повітря в магістралі управління, великий пропуск повітря через ущільнюючі кільця поршня пневматичного приводу, зрив повітряного рукава, потрапляння випадкових предметів між якорем і полюсами муздрамтеатру .

Пошкодження головного вимикача ВВВ-25-4. У високовольтної частини головного вимикача можливі наступні пошкодження: вигин ножа поворотного роз'єднувача, що приводить до його підгоряння в місці з'єднання з нерухомим контактом або до повного незамиканію ланцюга, злам поворотного ізолятора і ізолятора дугогасильні камери; ушкодження включає пружини в дугогасительной камері.

Можливість використання вимикача залежить від ступеня пошкодження, що встановлюють тільки при знятому з контактної мережі напруги. У низьковольтної частини можливі порушення ланцюга включає котушки ГВ або пошкодження самої котушки, пошкодження електроблокування автомата тиску (в цих випадках ГВ включають вручну), порушення ланцюга котушки утримує електромагніту.

З механічних пошкоджень приводу можливі випадки заїдання поворотного вала і сердечників низьковольтних електромагнітів.

Ступінь надійності роботи головних вимикачів досить висока, що пояснюється більш легкими умовами гасіння дуги при змінному струмі, ніж при постійному, наявністю страхувального розриву ланцюга поворотним роз'єднувачем, порівняно простою конструкцією головних контактів в місці розриву дуги, що виникає при виключенні струму короткого замикання, а також наявністю нелінійного резистора, шунтирующего ланцюг дуги між головними контактами.

Пошкодження високовольтних реле. Електровози постійного струму. Велика частина реле, підключених до ланцюга тягових двигунів, має багатовиткові котушки з дроту з малою площею перетину (реле боксування, рекуперації, підвищеного і низької напруги). Одне з характерних ушкоджень цих реле - порушення ланцюга проводів обмотки котушок. У таких випадках у реле низької напруги закорачівающего контакти, а у реле рекуперації і підвищеної напруги контакти ізолюють. Застосовувати рекуперативного гальмування після цього не можна.

Таким же чином при необхідності ізолюють і контакти реле боксування. Залипання якоря реле боксування іноді відбувається не при пошкодженні реле, а є результатат неправильного підбору опорів «моста» або значної розбіжності характеристик двигунів, а також відмінності в діаметрах коліс колісних пар тих двох двигунів, якоря яких входять в «міст». В цьому випадку для припинення подачі піску під колеса оддихаючи необхідно перекрити кран, відключивши клапан пісочниці, а подачу піску при необхідності проводити за допомогою механічного приводу. На лампу РБ після цього перестають звертати увагу (в нічний час її скло заклеюють).

Реле перевантаження тягових двигунів мають котушки з проводу з великою площею перерізу. Зазвичай вони з ладу не виходять; частіше доводиться стикатися з порушенням регулювання реле в результаті зносу рухомих частин. На електровозах ВЛ10, ВЛ10У при такій несправності сигнал реле не враховують, а керуються показаннями амперметрів. Контакти цих реле, в ланцюзі котушок вентилів контакторів ослаблення збудження, замикають, а в ланцюзі сигнальних ламп РП ізолюють.

Нормальне дію диференціального реле іноді порушується в результаті перегорання або междувіткового замикання низьковольтної котушки, а також несправності контакту. У будь-якому випадку контакти реле можна закоротити, а тягові двигуни досить надійно будуть захищені швидкодіючим вимикачем. Однак, під час ведення поїзда, особливу увагу потрібно звертати на показання сигнальної лампи реле перевантаження; при її загорянні негайно з'ясовують причини, для чого переходять на паралельне з'єднання двигунів, так як на послідовному і послідовно-паралельному з'єднаннях при короткому замиканні в одному з двигунів струм може не досягти значення, на який відрегульований швидкодіючий вимикач;

якщо струм не досягає у ставки БВ, то при тривалій дії він може викликати сильні пошкодження двигунів або апаратів.

При пошкодженні диференціального реле допоміжних ланцюгів і закорачіваніі його блокування захист здійснює запобіжник. Якщо пошкоджено реле контролю захисту, при опущеному струмоприймачі відновлюють ланцюг високовольтної котушки захисного вентиля, замикаючи дроти, що підходять до котушки РКЗ; при обслуговуванні електровоза необхідно строго виконувати вимоги правил техніки безпеки.

При пошкодженні котушок, зламі контактів проміжних реле в багатьох випадках допустимо замикати їх контакти примусово, проте краще постаратися відновити працездатність реле. Контроль за роботою даного вузла електричних ланцюгів слід посилити.

Пошкодження реле перевантаження тягових двигунів малоймовірно, однак якщо воно все ж сталося, то контакти реле призводять в положення, що забезпечує нормальну дію ланцюгів управління; силова ланцюг котушки повинна допускати нормальний перебіг струму тягового двигуна, але якщо вона пошкоджена настільки, що ланцюг відновити неможливо, то двигун відключають. Також надходять і при пошкодженнях блоку диференціальних реле, звичайно, попередньо переконавшись прозвонкой, що в силовому ланцюзі тягових двигунів (включаючи і ланцюг випрямлячів) пошкодження відсутній.

При несправності теплових реле допоміжних машин по можливості не включають дану машину або з'єднують силові дроти в обхід пошкодженої реле; захист здійснюють другим реле даної машини, загальним захисним апаратом допоміжних ланцюгів. Дотримання електровоза допустимо тільки до найближчого депо.

пошкодження контролера. Вони зустрічаються порівняно рідко; все ж бувають випадки обмерзання контактів, замикання контакторних елементів один з одним (внаслідок випадання валиків рухомих частин або обриву гнучких шунтів) і заклинювання валів. Обледеніння, контактів усувають неодноразовим поворотом відповідної рукоятки або зачисткою скляним наждаковим полотном, а попереджають обмерзання підтриманням

рівномірної температури в кабіні. Замикання контакторних елементів один з одним виявляють щодо порушення нормальної послідовності спрацьовування апаратів. На шляху прямування таку несправність усувають, встановлюючи між елементами тонку ізоляційну перегородку з картону або текстоліту.

У разі заклинювання одного з валів (рукояток) переходять на управління з іншої кабіни. В несправному контролері ставлять ізоляційні прокладки між контактами всіх контакторних елементів (картонні смужки і т. П.).

Порушення регулювання, т. Е. Розбіжність положення рукоятки з положенням вала, у контролерів електровозів постійного струму усувають в депо, зрушуючи зубчастий сектор приводу основного вала по відношенню до кулачковому упору регулювального пристрою.