Работа цепей возбуждения тепловоза 2ТЭ10Л

Работа цепей возбуждения тепловоза 2ТЭ10Л.docx

Работа цепей возбуждения тепловоза 2ТЭ10Л
Техника безопасности
Поиск неисправностей в низковольтной цепи
Список использованной литературы
Электрической цепью называют совокупность устройств и объектов образующих путь для электрического тока электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об ЭДС токе и напряжении.
Элемент электрической цепи параметры которого (сопротивление и др.) не зависят от тока в нем называют линейным в противном случае — нелинейным.
Линейная электрическая цепь — цепь все элементы которой являются линейными.
Нелинейная электрическая цепь — цепь содержащая хотя бы один нелинейный элемент.
Наиболее распространенными неисправностями в электрических цепях являются короткие замыкания (к.з.) и обрывы менее распространенными — соединение проводов между собой.
Тяговый генератор Г тепловоза имеет независимое возбуждение. Обмотка независимого возбуждения Н— НН получает питание от возбудителя В. Цепь возбуждения тягового генератора замыкается контактором КВ. Параллельно контактам контактора КВ включен резистор СВР способствующий плавному изменению тока в обмотке возбуждения при отключении контактора КВ. Благодаря этому предупреждается перенапряжение на обмотке возбуждения генератора экстратоком выключения и обгорание контактов контактора. Контактор возбуждения генератора КВ включается с помощью контроллера машиниста начиная с первой его позиции.
Возбудитель тягового генератора представляет собой электрическую машину постоянного тока. Главные полюсы возбудителя снабжены двумя обмотками возбуждения : первая обмотка возбуждения Н1—НН1 является основной вторая обмотка Н2—НН2 применена для частичного размагничивания возбудителя а также используется как главная обмотка возбуждения возбудителя при неисправности основной системы возбуждения и аварийном режиме работы. Для возбуждения возбудителя применен синхронный подвозбудитель СПБ. Возбуждение синхронного подвозбудителя осуществляется с помощью обмотки полюсов H1—Н2 получающей питание постоянным током от вспомогательного генератора ВГ через резистор СВПВ при включении контактора ВВ возбуждения возбудителя. Контактор ВВ так же как и контактор КВ включается при переводе рукоятки контроллера машиниста на первую позицию.
Синхронный подвозбуднтель СПВ питает переменным однофазным током первичную обмотку HI—К1 распределительного трансформатора Тр. От вторичных и автотрансформаторных обмоток этого трансформатора получают энергию цепи: обмотки
независимого возбуждения возбудителя и рабочих обмоток амплистата АВ (от зажимов HI—01); рабочих обмоток трансформаторов постоянного напряжения ТПН и постоянного тока ТПТ1—ТПТ4 и управляющей обмотки ОУ амплистата (соответственно от зажимов Н5—К5 и НЗ—КЗ Н4—К.4 Н2—К2 и HI—02); индуктивного датчика ИД регулятора дизеля и регулировочной обмотки ОР амплистата (от зажимов 01—02). Кроме того синхронный подвозбуди-тель питает током через тахометрический блок БТ задающую обмотку 03 амйлистата.
Рисунок 1. Схема цепей возбуждения тягового генератора и возбудителя тепловоза 2ТЭ10Л
Размагничивающая обмотка Н2 — НН2 возбудителя получает постоянный ток непосредственно от вспомогательного генератора тепловоза после включения контактора ВВ.
Рассмотрим эти цепи более подробно.
Цепь независимого возбуждения возбудителя и рабочих обмоток амплистата: зажим Ш распределительного трансформатора Тр провод 446 рабочая обмотка амплистата Н2—К2 провод 472 диод панели Б В провода 475 468 обмоткавозбудителя Н1—НН1 провод 469 диод панели Б В контакт 3 штепсельного разъема провод 445 зажим 01. При изменении направления переменный ток течет от зажима 01 по проводу 445 через диод панели Б В контакт 2 штепсельного разъема обмотку возбуждения возбудителя в прежнем направлении и далее через контакт 1 штепсельного разъема диод панели БВ провод 473 рабочую обмотку Н1—К1 амплистата к зажиму Н1. Следовательно в цепи возбуждения возбудителя являющегося генератором постоянного тока течетвыпрямленный ток.
Цепь задающей обмотки 03 амплистата: от тахометрического блока БТ через контакт 2 штепсельного разъема провода 1143 1142 1139 424 резисторы С03 провод 443 обмотку 03 провода 444 496 740 контакт 3 штепсельного разъема минусовый зажим блока БТ. В этой цепи блокировочные контакты реле управления РУ8 и РУ10 служат для шунтирования участков резистора С03 с целью ступенчатого усиления возбуждения возбудителя при наборе позиций кон-
троллера а блокировочный контакт реле РУ17 при боксования тепловоза вводят в цепь задающей обмотки резистор ССН для снижения возбуждения возбудителя и следовательнотокавсиловойцепи.
Неисправный тяговый электродвигатель т
епловоза выключается из силовой цепи с помощью отключателей ОМ1—ОМ6. При этом отключатели вводят в цепь задающей обмотки амплистата третью ступень резистора С03 обеспечивая уменьшение возбуждения возбудителя и мощности тягового генератора.
Задающая обмотка амплистата получает дополнительное питание от вспомогательного генератора по цепи: зажим контактора ВВ провода 744 410 785 резистор RП обмотка
и далее провод (на схеме условно не показан) соединенный непосредственно с минусовым зажимом 62 цепи вспомогательного генератора. Благодаря дополнительной составляющей ток в задающей обмотке на промежуточных позициях контроллера увеличивается обеспечивая повышение мощности дизель-генератора до заданных значений.
Цепь рабочих обмоток HI—К1 и Н2—К2 трансформатора постоянного напряжения ТПН: зажим IT5 распределительного трансформатора Тр провод 1091 обмотки HI—К1 и Н2— К2 выпрямительный мост В4 и резистор СБТН провод 1092 зажим К5 трансформатора.
Цепь управляющей обмотки трансформатора ТПН: плюсовый зажим
тягового генератора Г кабель 2-го тягового электродвигателя провод 508 резистор СТН провод 497 сб-мотка НУ—КУ провод 498 минусовый зажим генератора.
Цепи рабочих обмоток HI—К1 и Н2—К2 трансформаторов постоянного тока ТПТ1—ТПТ4: зажимы ИЗ
Н4 Н2 HI распределительного трансформатора Тр рабочие обмотки трансформаторов выпрямительные мосты ВЗ В2 B1 В6 зажимы КЗ К4 К2 02 трансформатора Тр. Эти мосты со стороны выпрямленного тока соединены последовательно замкнуты на балластный резистор СБТТ и образуют узел выделения максимального сигнала. В качестве обмоток управления через отверстия сердечников трансформаторов постоянного тока пропущены провода силовой цепи.
Управляющая обмотка амплистата ОУ получает питание от распределительного трансформатора Тр через селективный узел. Подробно эти цепи были рассмотрены в 18 главе при описании трансформаторов постоянного напряжения и тока.
Цепь регулировочной обмотки ОР амплистата: зажим 01 распределительного трансформатора Тр провода 433 414 обмотка индуктивного датчика ИД провода 407 1090 1089 выпрямительный мост Б В провод 1087 настроечный резистор СОР замыкающий контакт реле РУ10 включенный начиная с 4-й позиции контроллера провода 415 521 регулировочная обмотка ОР провода 413 1088 выпрямительный мост БВ провод 1086 зажим 02.
Последняя обмотка управления амплистата — стабилизирующая НС—КС соединена последовательно со вторичной обмоткой Н2—К2 стабилизирующего трансформатора СТр. Первичная обмотка Н1—К1 этого трансформатора через резистор СТС включена на зажимы возбудителя.
Кроме обмотки независимого возбуждения HI—НН1 возбудитель имеет размагничивающую обмотку Н2—НН2 которая ограничивает возбуждение и ток генератора для плавного трогания тепловоза с места.
На исправном тепловозе аварийный переключатель возбуждения АР устанавливают в положение «Нормальный режим». В этом случае замкнуты нечетные контакты переключателя и размагничивающая обмотка получает питание от вспомогательного генератора по следующей цепи (см. рис. 244): включенныйконтактор ВВ провод 405 контакты 1 переключателя АР перемычка 457 провода 460 481 467 обмотка возбудителя НН2—Н2 провод 466 резисторы СВВ провод 458 контакт 3 переключателя провод 434 минусовые зажимы 311—9.
Если основная система возбуждения возбудителя оказалась неисправной то машинист может перейти на резервную аварийную схему возбуждения. Для этого переключатель АР ставят в положение «Аварийный режим» замыкая его четные контакты. Теперь в обмотке возбудителя Н2—НН2 ток проходит в обратном направлении по цепи: провод 405
контакты 2 переключателя провода 1135 1175 резисторы СВВ провод
6 обмотка Н2—НН2 провода 467 481 460 контакты 4 переключателя провод 434 минусовые зажимы 31—9. Реле РУ8 и РУ10 обеспечивают ступенчатое усиление возбуждения возбудителя шунтируя своими блокировочными контактами участки резистора СВВ. В случае боксования тепловоза реле РУ5 своим размыкающим контактом вводит резистор СВВ в цепь обмотки Н2—НН2 возбуждение возбудителя и следовательно ток в силовой цепи снижаются.
Перед началом ремонта электрооборудования локомотива должны быть обесточены все силовые электрические цепи отключены выключатели тяговых электродвигателей крышевой разъединитель поставлен в положение "Заземлено" выпущен воздух и перекрыты краны пневматической системы электроаппаратов. Кроме того при необходимости ремонта отдельных аппаратов должны быть вынуты предохранители данного участка предусмотренные конструкцией.
При работе на крыше локомотива стоящего на путях ремонтных позициях ремонтный персонал должен использовать предохранительный пояс и защитную каску а при работе в ограниченном пространстве (под кузовом в дизельном помещении тепловоза электромашинном отделении электровоза) - головной убор (каскетку) при выполнении работ в приямке смотровой канавы и с использованием грузоподъемных кранов - защитную каску.
К работе можно приступать только после снятия напряжения с контактной подвески ремонтного стойла (пути) депо ПТОЛ отсоединения от электровоза кабеля постороннего источника питания и получения команды от лица обеспечивающего допуск бригады на рабочее место.
Внешние электрические сети питания переносных диагностических приборов напряжением более 50 В переменного или 120 В постоянного тока стенды для диагностики и ремонта электронного оборудования должны быть оборудованы защитным заземлением ("занулением" или устройством защитного отключения).
Обточка и шлифовка коллекторов отдельных тяговых двигателей на локомотиве должны осуществляться после вывешивания данной колесной пары и подключения тягового двигателя к постороннему источнику питания постоянного тока напряжением не более 110 В. Крайние колесные пары с обеих сторон локомотива должны быть подклинены и заторможены ручным тормозом.
Перед обточкой и шлифовкой коллектора необходимо:
прекратить все работы на локомотиве и вывести людей в безопасную зону;
на двери ВВК вывесить запрещающий знак (табличку): "Не включать. Работают люди";
включить вытяжное устройство;
подъемные домкраты зафиксировать стопорными гайками;
щеткодержатель обтачиваемого двигателя заземлить;
работник обтачивающий коллектор должен надеть защитные очки (лицевой щиток) диэлектрические перчатки установить защитный экран и положить под ноги диэлектрический ковер.
При обточке под локомотивом коллектора якоря тягового электродвигателя (приводимого во вращение от постороннего источника питания) с помощью переносного устройства его ре
зец должен быть электрически изолирован от устройства (суппорта).
Обточку и шлифовку коллектора разрешается выполнять только при установленных кожухах зубчатой передачи и после контроля правильности собранной схемы.
Обточку и шлифовку коллектора тягового двигателя необходимо проводить под наблюдением специально выделенного работника имеющего группу по электробезопасности не ниже III. Инструмент для шлифовки коллектора должен иметь изолирующие рукоятки.
При обточке и шлифовке коллектора главного генератора на тепловозе не должны выполняться работы связанные с ремонтом дизеля и электрооборудования.
Обдувка электрических машин на локомотиве должна производиться с помощью специального приспособления.
Работники осуществляющие обдувку должны применять средства индивидуальной защиты: защитные очки респиратор.
Во время обдува электрических машин запрещается: производить другие работы на локомотиве находиться посторонним лицам в машинном отделении.
Установка (снятие) специального приспособления для обдувки коллектора главного генератора на тепловозе должны выполняться при неработающем дизеле.
Запрещается располагать обдувочные шланги (рукава) вблизи вращающихся элементов оборудования локомотива или на защитных кожухах экранах.
Электрические машины снятые с локомотива необходимо устанавливать на специальные подставки или конвейер поточной линии.
При перемещении или подъеме шагающего конвейера запрещается переходить через подвижную раму или находиться вблизи перемещаемого тягового двигателя установленного на раме.
Съем малой шестерни с вала якоря тягового электродвигателя следует производить при помощи гидравлического съемника или индукционного нагревателя а посадку - с использованием индукционного нагревателя.
При работе с индукционным нагревателем работник должен использовать диэлектрические перчатки.
Для поворачивания корпуса остова (статора) должны применяться кантователи.
Разборка и сборка подшипниковых узлов должна осуществляться с помощью съемников прессов и индукционных нагревателей.
Обдувку и окраску остовов (статоров) и якорей (роторов) тяговых генераторов тяговых электродвигателей и других электрических машин ремонтный персонал должен производить в обдувочных камерах при включенной вытяжной вентиляции. При этом работник должен надеть рукавицы респиратор и защитные очки (маску).
Во время работы на поточных линиях разборки и сборки тяговых двигателей запрещается:
перемещать тележку подъемно-транспортной машины без предупреждения работников на соседней рабочей позиции и принятия мер безопасности;
перемещать тележку как с двигателем так и без него на расстояние более 1 м от своей рабочей позиции;
перемещать тележку с поднятым столом как с двигателем так и без него далее 1 м от своей позиции при установленных на соседних позициях тяговых двигателях остовах;
переходить путь тележки;
производить какие-либо работы на перемещаемой тележке;
оставлять подключенными прессы по окончании выпрессовки подшипниковых щитов.
На поточной линии ремонта якорей тяговых двигателей запрещается:
пользоваться кнопками передвижения конвейера без разрешения мастера или бригадира;
спускаться в канаву или находиться на торцах конвейера при нахождении на нем якоря;
касаться руками во время движения цепей конвейера или кожуха продувочной камеры.
оставлять подключенным к воздушной магистрали пневмоинструмент и подключенным к электросети электроинструмент.
Якоря электрических машин и другие узлы должны транспортироваться и устанавливаться в сушильной печи на специальной тележке конструкция которой должна обеспечивать их надежное крепление.
Для нанесения на детали локомотива эпоксидных смол и композиций составленных на их основе необходимо пользоваться кистями шпателями лопаточками и другими приспособлениями снабженными защитными экранами.
Грязную посуду и кисти в моечное помещение необходимо переносить в специальной закрытой таре.
Работы связанные с изготовлением и ремонтом изделий из полимерных материалов должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12.3.008-75.
Испытания электрических машин и аппаратов на сопротивление изоляции после ремонта перед установкой на локомотив должны производиться на стационарной испытательной установке (станции стенде) имеющей необходимое ограждение сигнализацию знаки безопасности и блокирующие устройства.
Испытания с использованием стационарной испытательной установки допускается выполнять работнику имеющему III группу по электробезопасности единолично в порядке текущей эксплуатации. У электротехнического персонала право на проведение испытаний должно быть подтверждено в удостоверении по электробезопасности формы ЭУ-43 в строке "право проведения специальных работ".
Перед испытаниями на сопротивление изоляции электрических аппаратов снятых с локомотива необходимо проверить исправность ограждений блокирующих устройств исправность световой и звуковой сигнализации извещающей о включении и подаче напряжения до и выше 1000 В на двери испытательной станции вывесить предупреждающую табличку "Опасно! Высокое напряжение".
Рабочее место оператора стационарной испытательной установки должно быть отделено от той части установки которое имеет напряжение выше 1000 В. Дверь ведущая в часть установки имеющую напряжение выше 1000 В должна быть снабжена блокировкой обеспечивающей снятие напряжения с испытательной схемы в случае открытия двери и невозможность подачи напряжения при открытых дверях.
При подаче испытательн
ого напряжения работник должен стоять на изолирующей подставке (диэлектрическом ковре).
Перед началом и во время испытаний на территории испытательной установки не должны находиться посторонние лица.
Сборка схем на испытательных стендах должна осуществляться при полном снятии напряжения. Питающие кабели для испытания электрических машин и аппаратов высоким напряжением должны быть надежно присоединены к зажимам а корпуса машин и аппаратов заземлены.
Подачу и снятие напряжения необходимо осуществлять контакторами с механическим или электромагнитным приводом или рубильником имеющим защитный кожух.
Пересоединение на зажимах испытываемых машин и аппаратов должно производиться после отключения всех источников питания и полной остановки вращающихся деталей.
Измерение сопротивления изоляции контроль нагрева подшипников проверка состояния электрощеточного механизма должны производиться после отключения напряжения и полной остановки вращения якоря.
При пайке наконечников на кабеле непосредственно на локомотиве должны использоваться надежно закрепленный тигель исключающий выплескивание из него припоя средства индивидуальной защиты (защитные очки) и наличие емкости с холодной водой.
При проверке щеток на искрение необходимо использовать защитные очки. При оценке искрения необходимо применять специальные индикаторы.
Транспортировка ящиков с элементами аккумуляторных батарей должна осуществляться механизированным способом. Пробки заливочных отверстий аккумуляторных банок при транспортировке должны быть завернуты.
Процессы слива электролита из снятых аккумуляторных элементов мойки их и заливки электролитом должны быть механизированы. Переливание кислоты (щелочи) должно осуществляться с помощью специальных приспособлений. При приготовлении электролита работники обязаны использовать средства индивидуальной защиты согласно Типовым нормам бесплатной выдачи спецодежды спецобуви и других СИЗ.
При снятии и установке перемычек аккумуляторных батарей следует пользоваться торцовыми ключами с изолирующими ручками. Эти операции работники должны выполнять в защитных очках. Отсоединение кабелей от аккумуляторных батарей производится только при отключенном рубильнике. При осмотре аккумуляторных батарей должны применяться аккумуляторные фонари или переносные светильники напряжением не выше 42 В.
При подзарядке аккумуляторных батарей на локомотиве находящихся в стойле должна осуществляться вентиляция с искусственным побуждением. При этом внутри кузова могут производиться работы по ремонту локомотива кроме сварочных работ. При подзарядке аккумуляторных батарей на локомотиве запрещаются работы в аккумуляторных ящиках и сварочные работы на расстоянии ближе 5 м от аккумуляторов. Крышки аккумуляторных ящиков электровоза люки на крыше тепловоза заливочные пробки должны быть открыты.
Долив электролита в аккумуляторные батареи непосредственно на локомотиве должен производиться с помощью приспособлений и с применением СИЗ исключающих возможность попадания электролита на одежду и тело работника.
Испытания электрооборудования проводимые с использованием передвижной испытательной установки должны выполняться по наряду.
К проведению испытаний электрооборудования допускается персонал прошедший специальную подготовку и проверку знаний норм и правил работы в электроустановках. Право на проведение испытаний подтверждается записью в строке "Свидетельство на право проведения специальных работ" удостоверения о проверке знаний норм и правил работы в электроустановках.
Испытания электрооборудования проводит бригада в которой производитель работ должен иметь группу IV член бригады - группу III а член бригады которому поручается охрана - группу II.
В состав бригады проводящей испытание оборудования можно включать работников из числа ремонтного персонала не имеющих допуска к специальным работам по испытаниям для выполнения подготовительных работ и надзора за оборудованием.
Перед испытанием сопротивления изоляции электрического оборудования повышенным напряжением работник должен убедиться что все работы на локомотиве прекращены работники с используемым в работе инструментом сошли с электровоза и вышли из смотровой канавы электровоз впереди и сзади с правой и левой сторон огражден четырьмя предупреждающими знаками а впереди и сзади на расстоянии 2 м от локомотива должны находиться два дежурных работника (для контроля ограждения зоны выполнения работ имеющие группу по электробезопасности не ниже II). Перед подачей высокого напряжения необходимо подать звуковой сигнал и объявить по громкоговорящей связи о проведении испытания.
Передвижные испытательные установки должны быть оснащены наружной световой и звуковой сигнализацией автоматически включающейся при наличии напряжения на выводе испытательной установки и звуковой сигнализацией кратковременно извещающей о подаче испытательного напряжения.
При сборке испытательной схемы прежде всего должно быть выполнено защитное и рабочее заземление испытательной установки. Корпус установки должен быть надежно заземлен отдельным заземляющим проводником из гибкого медного провода сечением не менее 10 мм2. Перед испытанием следует проверить надежность заземления корпуса.
Перед присоединением испытательной установки к сети вывод высокого напряжения установки должен быть заземлен. Сечение медного провода применяемого в испытательных схемах для заземления должно быть не менее 4 мм2.
Регулировку испытательного напряжения следует выполнять в диэлектрических перчатках стоя на диэлектрическом ковре.
Измерение мегаомметром должно проводиться по распоряжению обученными работниками из числа электротехнического персонала в два лица один из которых должен иметь группу по электробезопасности не ниже III.
Запрещается оставлять одного работника при выполнении работ с мегаомметром.
Во время работы разрешается пользоваться только изолированными соединительными проводами к мегаомметру со специальными наконечниками типа "крокодил".
Запрещается выполнять измерение сопротивления изоляции крышевого оборудования электровоза при стоянке его под контактным проводом находящимся под напряжением.
Измерение сопротивления изоляции мегаомметром должно осуществляться на отключенных токоведущих частях с которых снят заряд путем предварительного их заземления. Заземление с токоведущих частей следует снимать только после подключения мегаомметра.
При измерении мегаомметром сопротивления изоляции токоведущих частей соединительные провода следует присоединять к ним с помощью изолирующих держателей (штанг).
Запрещается при работе с мегаомметром прикасаться к токоведущим частям к которым он присоединен. После окончания работы следует снять с токоведущих частей остаточный заряд путем их кратковременного заземления.
Испытания сопротивления изоляции электрооборудования повышенным напряжением проверку целостности электрических цепей и измерение сопротивления изоляции с помощью мегаомметра следует производить при закороченных и заземленных вторичных обмотках тягового трансформатора. После проверки целостности электрических цепей или измерения сопротивления изоляции необходимо снять емкостной заряд этих цепей заземляющей штангой путем касания контактным наконечником штанги одного из выводов каждой группы вторичных обмоток тягового трансформатора которые питают соответствующие преобразователи. Только после этого можно снять перемычки и заземление вторичных обмоток тягового трансформатора.
Во время испытания повышенным напряжением и измерения сопротивления изоляции электрооборудования с помощью мегаомметра запрещается производить любые виды ТО и ТР электрических аппаратов и машин локомотива.
После ремонта электровоза подъем токоприемника и его опробование под рабочим напряжением должны производить работник имеющий право управления и проводивший ремонт мастер или бригадир которые до начала опробования должны убедиться в том что:
все работники находятся в безопасных местах и подъем токоприемника не грозит им опасностью;
люки машин двери шкафов управления щиты стенок ВВК реостатных помещений закрыты;
в ВВК и под кузовом отсутствуют работники инструменты материалы и посторонние предметы;
двери в ВВК складные лестницы и калитки технологических площадок для выхода на крышу закрыты;
с машин и аппаратов после их ремонта сняты все временные присоединения;
машины аппараты приборы и силовые цепи готовы к пуску и работе.
После этого работник поднима
ющий токоприемник должен громко объявить из окна кабины электровоза: "Поднимаю токоприемник" подать звуковой сигнал свистком локомотива и поднять токоприемник способом предусмотренным конструкцией данного электровоза.
Для того чтобы облегчить локомотивной бригаде отыскание повреждений в низковольтных цепях эти цепи разделены на отдельные участки. От граничных точек участков цепей отходят провода к устройствам отыскания неисправностей — на схемах электровозов ЧС4 эти провода оканчиваются зажимами на схемах электровозов ЧС4Т — стрелками.
Примененный на электровозах ЧС4 блок отыскания неисправностей («БОН») размещен в шкафу рядом с первой кабиной. БОН (рис. 86) представляет собой текстолитовую панель с медными выводами к которым присоединены вышеуказанные провода. Выводы пронумерованы в соответствии со схемами низковольтных цепей. На панели находятся также два зажима (плюсовый и минусовый) для подсоединения гибких проводников и сигнальные лампы (также плюсовая и минусовая). Для отыскания неисправности достаточно с помощью одного из гибких проводников «прозвонить» выводы на панели БОН.
Контроль целостности низковольтных цепей осуществляется следующим образом. Главный переключатель 560 устанавливают в одно из шести рабочих положений (I — VI положение VII является резервным) указывающим контролируемую цепь а переключатель 561 — в положение I. При этом напряжение от общего плюсового провода 823 через АЗЕ565 контакты 5-6 переключателя 560 и замкнутые в выбранном положении контакты этого переключателя 11-12— —-23-24 а также замыкающий контакт кнопки 564 будет подано на контакт 42 переключателя 561 (31 — Б6 Б7 — резерв) и соответственно на первую (со стороны плюса) граничную точку контролируемой цепи.
Рисунок 2. Блок отыскания неисправностей в низковольтных цепях («БОН») электровоза ЧС4
Рисунок 3. Шкаф системы «ПУМ-Шкода»
Если проверяемая цепь исправна то на панели шкафа «ПУМ-Шкода» загорятся все сигнальные зеленые лампы ZI — Z18. В случае когда какая-либо из указанных ламп не горит это значит что на данном участке контролируемой цепи имеется разрыв. Включением специальных выключателей PI — Р18 можно зашунтировать участок с разрывом; при этом загорается соответствующая красная сигнальная лампа. Тем самым определяется участок контролируемой цепи с разомкнутыми контактами. Задачей локомотивной бригады является установить должны ли данные контакты быть включены согласно положению коммутирующих аппаратов на электровозе в момент проверки или этот участок цепи служит источником повреждения. Следует отметить что сигнальная лампа Z18 включена отлично от других так как предназначена для контроля целостности участка цепи со стороны корпуса.
Амперметр 563 предназначен для проверки целостности катушек аппаратов к которым он подключается в обход сигнальных ламп нажатием кнопки 564. Сигнальные лампы Ll — L6 (L7 — резерв) указывают контролируемую цепь — питание на них приходит через контакты переключателя 561
В процессе длительной эксплуатации на электровозах и электропоездах состояние электрических тяговых и вспомогательных машин электроаппаратов проводов кабелей изоляторов изоляционных монтажных материалов постепенно ухудшается . Это может приводить к отказам в работе как всего электровоза или электропоезда (отдельной секции) так и к вынужденному отключению части их оборудования. Такой отказ в процессе эксплуатации отдельного электровоза или электропоезда иногда вызывает нарушение работы целого участка дороги на длительное время. Степень возникшего повреждения в значительной мере определяет возможность быстрого восстановления работоспособности э.п.с. и объем последующих работ по устранению отказа. Иногда для этого достаточно 3—5 мин при минимальном использовании трудовых затрат и материалов иногда же (например после пожара) эти расходы непомерно велики и в критическом случае приводят к списанию данной единицы (электровоз вагон) из инвентаря депо.
Рассматривая возможные повреждения следует разделить их на две подгруппы: первая — повреждения выявляемые при выполнении в депо технического обслуживания и текущих ремонтов т. е. в стационарных условиях и вторая — повреждения возникшие в процессе эксплуатации и выявляемые локоявтивными бригадами.
Повреждения первой подгруппы находят с помощью различных приборов приспособлений контрольно-измерительных устройств а также визуально при частичной разборке сборочных единиц (например при сня тых дугогасительных камерах у контакторов снятых крышек реле кожухов контроллеров и т. п.).
Повреждения второй подгруппы выявляются локомотивными бригадами обычно визуально и лишь иногда с помощью простейших приспособлений (например контрольной лампы).
Обнаруженное повреждение локомотивные бригады по возможности устраняют своими силами или же отключают электрический аппарат электрическую машину; во многих случаях применяют частичное восстановление электрической цепи.
Виды повреждений. Неисправности электрооборудования можно разделить на несколько разновидностей из которых наиболее распространены короткие замыкания токоведущих частей (к.з.) обрывы электрической проводки нарушение коммутации электрических машин постоянного тока. Разновидностью короткого замыкания следует считать межвитковые замыкания катушек полюсов электрических машин катушек прив
одов аппаратов катушек систем дугогашения коммутационных и защитных электрических аппаратов; одна из разновидностей повреждений электрооборудования — плохая работа приводов вследствие пониженного напряжения цепи управления недостаточного давления воздуха в магистрали управления или же механического заедания деталей.
Характер всех этих повреждений совершенно различен соответственно и последствия их очень несхожи что существенно облегчает уточнение вида и места повреждения. Ниже рассматриваются основные неисправности вначале в обобщенном виде а затем и конкретно для отдельных видов электрооборудования э.п.с.
Рисунок 4. Мегаомметр
Короткое замыкание (к.з.). Под ним понимают резкое снижение сопротивления электрической цепи вследствие соединения друг с другом проводников постоянного тока разной полярности или двух-трех проводников различных фаз переменного тока при котором нагрузка (потребитель электроэнергии) остается полностью или частично выключенной из цепи. Оно возможно как в высоковольтных так и в низковольтных цепях. Однако поскольку к.з. чаще встречается в высоковольтных цепях большинство рассматриваемых ниже примеров будет отнесено именно к этим цепям.
Причиной к. з. обычно является плохое состояние изоляционных частей — их загрязнение перетирание увлажнение старение из-за чрезмерных нагревов к.з. может быть следствием атмосферных или коммутационных перенапряжений возникающих при ненормальном режиме переключения электрических цепей.
К короткому замыканию приводит попадание посторонних металлических предметов (инструмента обрывков проводов) на токоведущие части обрыв и падение оголенных частей провода или гибких шунтов на заземленные детали.
В аккумуляторной батарее может возникнуть к.з. как внутри отдельного элемента так и при соединении друг с другом соседних элементов.
Резкое уменьшение сопротивления цепи при к.з. способствует значительному увеличению тока тепловое действие которого приводит к выгоранию как металла так и изоляции в самом месте замыкания а в случае запаз
ывания срабатывания защитного аппарата может вызвать повреждение изоляции всей токоведущей цепи и возникновение пожара. Короткое замыкание внутри аккумуляторной батареи приводит как правило к быстрому выкипанию электролита вспучиванию элементов и невосстановимому разрушению активной массы.
Частным случаем к.з. следует считать потерю запирающих свойств полупроводниковыми приборами .
Большие токи близкие к токам к.з. возникают и при резком снижении частоты вращения якорей (роторов) электрических машин. Это происходит при порче подшипников изломе бандажей якорей а у тяговых двигателей и при «заклинивании» зубчатой передачи или буксовых подшипников колесных пар.
Методы выявления места к.з. В условиях депо для этого вначале просматривают записи машинистов в Журнале технического состояния локомотива формы ТУ-152 с целью получения предварительных сведений о характере повреждения. Затем подозреваемое место тщательно осматривают для выявления явных признаков — следов копоти брызг металла; возможен запах горелой изоляции.
Если внешних признаков недостаточно электрическую цепь проверяют («прозванивают») мегаомметром. Для этого подозреваемую цепь отсоединяют от «Земли» (т. е. от корпуса кузова) к зажимам мегаомметра присоединяют два провода один из которых соединяют с выводом «Земля» и заземленной частью кузова а другой — с выводом «Линия» и с одной из неизолированных точек токоведущих частей Цепи; в силовой цепи этими точками могут быть ножи отключателей двигателей ОД выводы реле перегрузки контакты реверсора или тормозного переключателя и т. п.; если при вращении рукоятки прибора показание прибора будет «О»— в цепи имеется к.з.; если же замыкания нет то показания мегаомметра будут характеризовать общее состояние изоляции приборов и проводов данной цепи. На период работы с мегаомметром все работы на э.п.с. кроме ремонта механической части прекращаются.
Рисунок 5 . Схема уточнения места к. з. разделением электрической цепи на отдельные участки
Более точно место повреждения выявляют постепенно сужая зону поиска для чего всю подозреваемую цепь разбивают на отдельные участки выключая какие-либо аппараты (например ножи отключателей ОД контакторы) или подкладывая надежную изоляцию между контактами реверсора тормозного переключателя и др. В более сложных случаях необходимо разъединять кабели провода или шины.
Предположим что выключив ножи ОД и присоединив выводы мегаомметра М к точке определяем что в цепи тяговых двигателей Я1—Я 2 — ГП1—ГП2 имеется к.з. Тогда проложив изоляцию И между контактами реверсора ПкР и вновь присоединив вывод мегаомметра к точке 1 устанавливаем что к.з. более не выявляется; вывод — в цепи якорей двигателей Я1 и Я2 а также у реле РП нет к.з. Присоединив вывод мегаомметра к точке 2 выявляем — в обмотках полюсов ГП (или у контактов тормозного переключателя 77 Т2 ТЗ) имеется к.з. Проложив изоляцию между контактами Т2 можно уточнить в катушках полюсов какого двигателя есть к.з.
Подобным образом присоединив вывод прибора к точке 3 можно выявить наличие к.з. и у резистора Р1—Р2 и у контакторов К1 К2 и у контакторного элемента КЭ такой поиск можно продолжить и далее.
Поиск к.з. в низковольтной цепи электровоза где показано что путем разъединения проводов на рейке зажимов и подав «плюс» на контрольную (проз-воночную) лампу можно сравнительно быстро выявить поврежденную цепь.
Данный метод позволяет выявить место повреждения не снимая аппараты не снимая с тележек тяговые двигатели производя вс^о работу находясь в высоковольтной* камере электровоза или открыв дверцы подкузовных ящиков у вагонов электропоезда.
На электропоездах для выявления замыкания на землю (корпус) основных проводов управления № 15* и 30 (рис. 6.4.) достаточно включить пакетный выключатель «Контроль изоляции» КИ; при отсутствии заземления обе лампы Л1 и Л2 включенные последовательно будут гореть вполнакала; в случае замыкания на землю провода 15 лампа Л1 гореть не будет ее цепь зашунтирована аварийной (заземленной) цепью 1-1 но лампа Л2 будет гореть полным накалом. Слабое свечение лампы Л1 указывает на большое переходное сопротивление в месте повреждения. Горение лампы Л1 указывает на заземление провода 30 (см. цепь 2-2). Разъединяя междувагонные соединения можно выявить вагон на котором имеется замыкание проводов на землю (корпус).
На электропоездах всех серий провод цепи управления № 15— плюсовый провод № 30— минусовый; провода имеющие численное обозначение но не имеющие буквенной индексации являются поездными или секционными (два вагона) наличие буквенного индекса указывает на то что провод не выходит за пределы одного вагона.
Рисунок 6. Схема выявления к. з. в разветвленной цепи управления электровоза
Рассмотрим также случай близкий к режиму короткого замыкания но не вызывающий срабатывания защитных аппаратов — постороннее питание каких-либо цепей вследствие взаимного соединения (перетирания изоляции смещения наконечников) проводов. В высоковольтной цепи такой случай проявит себя внешними признаками в низковольтных цепях поиск места замыкания значительно сложнее поэтому приведенный ниже пример отнесен к цепи управления.
Пусть катушка К привода аппарата попадает под постороннее питание (рис. 6.5) в момент не отвечающий принципу действия схемы— аппарат своевременно не выключается или включается ранее положенного (по заводской схеме катушка К может получить питание от проводов Б В).
В этом случае следует отключить все цепи аппарат выключится подать на его катушку К напряжение непосредственно от аккумуляторной батареи при включенном ее рубильнике аппарат включится; следует обратить внимание не включился ли одновременно какой-либо другой аппарат например М; включение его подскажет между какими проводами замыкание; если этого не произошло то следует последовательно замыкая блок-контакты 1-4 других аппаратов в цепи катушки К продолжать поиск до момента включения какого-либо аппарата. На рисунке перемычки а1—а2 81—82 Ы—Ь2условно показывают (имитируют) различные места возможного замыкания.
Поскольку аппараты с соответ ствующими блок-контактами могут быть расположены достаточно далеко друг от друга часть поиска можно осуществлять используя сосредоточенность проводов на рейке зажимов РЗ замкнув блок-контакт 1. Загорание лампы Л полным накалом при присоединении ее вывода к одному из зажимов укажет на наличие между проводами электрической связи не предусмотренное схемой. Наиболее вероятные места такого взаимного соединения — рейки зажимов контроллеры машинистов кнопочные выключатели розетки межкузовных соединений панели с аппаратами. Загорание лампы неполным накалом не служит признаком взаимного соединения проводов — оно указывает на последовательное соединение нити лампы с катушкой какого-либо другого аппарата с другой лампой и т. д.
Проверку высоковольтных цепей рекомендуется проводить мегаомметром на 2500 В а для проверки цепей напряжением 50 ПО 220 и 380 В — мегаомметром на 500 В во избежание пробоя изоляции проводов.
Обрыв цепи.Причинами обрыва электрической цепи могут быть: механические повреждения (сильное натяжение или крутой перегиб провода кабеля слабое закрепление их конца) частые колебания например межкузовных проводов отгорание и выпаивание провода из наконечника сильное окисление контактов или попадание постороннего изолирующего предмета между ними; у аккумуляторной батареи обрыв цепи возникает при изломе перемычек или окислении выводов вытекании электролита из элёментов.
Рисунок 7. Схемы выявления места обрыва низковольтной цепи
Перегорание предохранителя также можно считать обрывом цепи независимо от причины его вызвавшей. Обрыв цепи возникает также при несрабатывании привода какого-либо аппарата.
Последствия обрывов цепи носят иной характер чем последствия к.з. однако и они могут быть достаточно серьезны: не поднимается токоприемник не включаются аппараты защиты электрических цепей не собирается цепь тяговых двигателей или вспомогательных машин. Во всех этих случаях поезд стоит йто приводит к сбою в движении поездов и косвенно создает угрозу безопасности их движения.
В цепях с большими токами восстановление оборванного провода
возможно в условиях депо; локомотивные бригады имеют возможность поставить перемычку в «обход» оборванного участка из провода площадью сечения не более 16 мм2; для цепей с малыми токами иногда параллельно участку с нарушенной цепью можно ставить перемычку из провода с зажимами типа «крокодил» по концам; в ряде случаев для длинных цепей следует использовать резервные провода предусмотренные монтажнымц схемами э.п.с.
Основные правила проверки цепи на обрыв: цепь должна быть собрана полностью в соответствии с нормальной схемой (рис. 6.6); проверяемую цепь условно разбивают на два участка примерно равных по числу элементов: блок-контактов зажимов и т. д.; убедившись что на одном из них обрыва нет другой непроверенный участок также условно разбивают на два примерно одинаковых участка и т. д. Точкой таких делений может быть зажим на рейке вывод у блок-контакта катушка привода аппарата. Как правило такой метод при анализе длинных . цепей дает наискорейший результат. При проверках в депо можно применять два метода: подавать напряжение на начало анализируемой цепи (рис. а) и на один из проводов контрольной лампы рис. б).
Предположим что необходимо установить где оборвана цепь катушки Р. В этом случае короткий провод исправной контрольной лампы присоединяют к «Земле» (минусу) а длинным касаются точек отмеченных на рисунке буквами. Проверку начинают с середины цепи катушки при этом считают контакты а—б контроллера включенными (но неизвестно есть ли у них взаимный контакт); присоединяют длинный провод к выводу д катушки: если лампа загорается— цепь а—б — д — исправна если не загорается— то неисправна если лампа загорелась тусклым светом когда касаются вывода катушки е то это указывает еще раз на исправность цепи до катушки а кроме того и на исправность самой катушки и одновременно на отсутствие цепи от точки е до «земли» и т. д.
Если при касании точки д лампа не загорается то присоединяют вывод лампы к точке в; если она горит а при касании контакта г не горит то очевидно нарушена цепь в блок-контакте в—г и т. д.
Проверим эту же цепь вторым методом т. е. подав напряжение на вывод лампы. Если при касании точки д лампа горит тусклым светом то цепь от точки д до земли исправна; пересоединяют вывод лампы на точку в и лампа вновь горит тусклым светом вывод — нарушена цепь на участке а—в; продолжая анализировать находят место повреждения (видимо нарушен контакт а—б или обрыв в проводе б—в).
Рисунок 8. Схемы выявления места обрыва в межсекщюнных проводах
Для таких проверок используют лампу мощностью 15; 25 Вт сопротивление накальной нити которой сопоставимо или больше сопротивления проверяемых цепей.
Этими методами могут быть проверены цепи катушек приводов всех низковольтных аппаратов за исключением катушек удерживающих электромагнитов привода главных выключателей ГВ э.п.с. переменного тока имеющих сопротивление свыше 1000 Ом; их следует проверять мегаомметром причем при исправной катушке и замкнутом блок-контакте реле давления РД показание мегаомметра будет отличаться от нуля. Цепь этого электромагнита до катушки ГВ можно проверить и контрольной лампой используя первый из рекомендованных двух методов.
Для проверки на обрыв межкузовных проводов (на электропоездах — межсекционных или поездных) включают необходимые кнопки или контроллер машиниста в одной из головных кабин управления и по отсутствию включения на одной из секций соответствующего аппарата предварительно определяют место обрыва; дальнейший поиск ведут как указывалось ранее начиная его с соответствующего вывода на рейке зажимов. Для проверки на обрыв
многосекционного электровоза (электропоезда) можно также воспользоваться схемой показанной на рисунке а; для этого на удаленной секции электровоза (электропоезда) подозреваемый в обрыве провод N1 заземляют (рис. а) также соединяют с «землей» и один вывод мегаомметра показание прибора при вращении рукоятки и исправной цепи будет «0». Сцепив секции э.п.с. после ремонта для проверки целостности сразу двух проводов (рис. б) провод № 1 соединяют с проводом № 2 перемычкой (номера проводов условны). При отсутствии электрической цепи переходят на другую секцию приближаясь от секции Б к секции А. Как указывалось ранее проверку можно начинать и с середины проверяемой цепи.
Обрывы высоковольтных цепей как правило сопровождаются однократным или повторяющимся возникновением электрической дуги и срабатыванием защиты при этом возникают дополнительные внешние признаки указанные ранее (запах гари горелой изоляции копоть).
Для уточнения места обрыва применяют мегаомметр на 2500 В и методы рекомендованные выше.
В п. 6.3 эти вопросы рассмотрены применительно к конкретным электрическим цепям.
Краткие сведения о системах диагностики электрических цепей. На всех пассажирских электровозах поставляемых заводами чехословацкого производственного объединения «Шкода» (кроме ЧС2) установлены специальные блоки обнаружения неисправностей в цепях управления (условные названия их БОН или ПУМ-«Шкода»). Отличие в принципе построения низковольтных цепей этих электровозов по сравнению с отечественными нали чие большого количества блок-контактов в цепях управления основных аппаратов защиты — БВ на электровозах постоянного тока ГВ на электровозах переменного тока создало предпосылки для установки на каждом электровозе таких блоков располагаемых в коридорах кузова в непосредственной близости от кабин управления. Эти устройства описанные в специальной литературе дают возможность как локомотивной бригаде в пути следования так и обслуживающему ремонтному персоналу обнаруживать обрыв той или иной цепи управления без применения других вспомогательных средств.
Выявление обрыва какой-либо из основных цепей сводится к переключению двух пакетных выключателей и одной из нескольких кнопок в положение поиска. По погасанию соответствующей зеленой лампы и загоранию красной обнаруживают точку обрыва. Во всех случаях поиск осуществляется при выключении БВ (ГВ — на ЧС4 ЧС8) и опущенном токоприемнике'что отвечает требованиям техники безопасности. Данная установка относится к системе «бортовой» диагностики локомотива.
Внедряемая на электровозах ВЛ8 ВЛ10 ВЛ10У ВЛ80К ВЛ80Ттрехпроводная телемеханическая система многих единиц СМЕТ также может быть отнесена к системе «бортовой» диагностики позволяя за 5—6 мин проверять действие цепей управления этих электровозов.
Неисправности электрических машин.У тяговых и вспомогательных машин постоянного тока различают три вида повреждений — механические электрические и коммутационные которые могут являться следствием проявления неисправностей первых двух видов.
Механические повреждения двигателей.В эксплуатации при нормальных условиях работы наиболее интенсивно изнашиваются щетки рабочая поверхность коллектора и внутренние стенки окон щеткодержателей; однако иногда наблюдаются повышенный износ щеток и коллектора неравномерный износ его.
Причинами этого могут быть как повышенное так и заниженное нажатие на щетки большие отклонения в значениях нажатия на разные щетки установка на двигатель щеток разных марок грубая обработка коллектора при ремонте выступание миканита между пластинами коллектора износ гнезда под щетки в щеткодержателях и др.
Помимо перечисленного у самих щеток возможны сколы рабочей (контактной) поверхности как вследствие плохого состояния коллектора так и из-за повышенного износа стенок окна щеткодержателя по толщине щетки когда после смены направления движения щетка перекашивается опираясь на коллектор узкой полосой; это приводит к повышенной плотности тока в месте контакта щетки ее чрезмерному нагреву и разрушению.
У вспомогательных машин постоянного тока с односторонним вращением якоря возможно «заедание» щетки в окне корпуса щеткодержателя с потерей его контакта с поверхностью коллектора.
Пальцы кронштейнов щеткодержателей их изоляторы могут иметь следы перебросов электрической дуги на остов (на траверсу). Реже встречаются такие серьезные повреждения как размотка бандажей якоря задир и рассыпание коллектора излом деталей щеткодержателя обрыв болтов полюсов болтов кронштейна щеткодержателя трещины остова потеря крышки смотрового люка порча подшипников ослабление крепления подшипникового щита излом вала якоря.
Задир коллектора происходит при падении посторонних предметов на его поверхность и изломе деталей щеткодержателей; в этом случае в депо осуществляют обточку и дальнейшую обработку коллектора без снятия двигателя с электровоза (моторного вагона).
Рассыпание (разрушение) коллектора т. е. возвышение над поверхностью коллектора одной или нескольких пластин устранить в эксплуатации нельзя — двигатель как правило в данном случае требует ремонта по заводской характеристике со снятием обмотки якоря и заменой коллектора.
Большинство остальных указанных неисправностей выявляется визуально. Например ослабление посадки подшипникового щита в остове двигателя обнаруживается по следам ржавчины видимым по всему наружному контуру прилегания щита и по ослаблению крепежных болтов.
Повреждение подшипников якоря обычно обнаруживают машинисты делая об этом соответствующую запись в Журнале технического состояния локомотива; при осмотре двигателя с таким повреждением видны следы нагрева крышки подшипника смазки попавшей во внутренние полости остова а у Моторных вагонов и на сетки защищающие места выхода воздуха из двигателя.
Для уточнения наличия данного повреждения в депо колесную пару спаренную с данным тяговым двигателем вывешивают подставляя под ее буксы домкраты и к выводным кабелям двигателя подводят пониженное напряжение; при вращении якоря с поврежденным подшипником будет прослушиваться характерный шум; для более точной оценки его состояния используют стетоскоп. При сильном повреждении подшипника может происходить просадка якоря; если это подшипник со стороны коллектора то через смотровой люк можно определить степень присадки якоря применив пластинчатый или шариковый щуп который представляет собой стержень-рукоятку с закрепленным на конце калиброванным шариком. Нормы зазоров между якорем и полюсом приведены в Правилах ремонта.
В процессе ТО и ТР проверяют также общее состояние и крепление межкатушечных соединений и выводных кабелей; возможность перетирания их изоляции о стенки остова или траверсу устраняют усиливая крепление подкладывая и закрепляя изоляционные прокладки.
У вспомогательных машин постоянного тока характер возможных повреждений механической части примерно такой же; у асинхронных двига телей за исключением повреждения подшипников ротора других механических неисправностей обычно не встречается.
Электрические повреждения двигателей.Как уже указывалось наиболее часто возникают пробои изоляции обрывы проводов межвитковые замыкания обмотки нарушения нормальной коммутации. Все эти виды повреждений в эксплуатации вызывают срабатывание защиты.
Пробои изоляции.Причины: старение изоляции вследствие чрезмерных нагревов механические повреждения в процессе изготовления ремонта или эксплуатации; резкое снижение изоляционных свойств при частых значительных перенапряжениях попадании влаги пыли и т. д.
Пробои изоляции обмоток якорей чаще всего происходят по механическим причинам в месте изгиба секций у выхода из пазов сердечника.
При неправильной укладке клиньев или бандажей пробои возникают вследствие продавливания поверхностей изоляции (при повышенном давлении) или истирании изоляции когда при слабом закреплении секции «дышат»; в этом случае при высокой частоте вращения под действием центробежной силы обмотка удаляется от сердечника якоря а при снижении частоты вращения ложится на место.
Повреждения обмоток с возможным последующим пробоем изоляции возникают и при попадании в двигатели посторонних предметов.
У катушек главных и добавочных полюсов пробои наружной изоляции возникают значительно реже чем у катушек якорей. В большинстве случаев пробои катушек полюсов происходят в месте скрепления выводных концов с последним витком и во внутренних углах где напряженность электрического поля наивысшая. Кроме того в этих местах при насадке катушки на сердечник наиболее вероятны механические повреждения изоляции. У компенсационной обмотки наиболее вероятен пробой в месте выхода стержней из сердечника полюса
Рисунок 9. Схемы выявления места к. з. в тяговом двигателе без его снятия с электровоза постоянного тока (а) с моторного вагона (б) электровоза переменного тока (в)
вследствие постоянной вибрации выступающей части.
Пробои изоляции обмоток якорей и полюсов в эксплуатации устранить нельзя двигатель необходимо снять с э.п.с. При пробое изоляции выводных кабелей тяговых двигателей и кабелей соединяющих катушки дополнительных полюсов поврежденную поверхность иногда можно изолировать намотав несколько слоев лакоткани натуральной резины и электрокартона и затем обвязав их шпагатом; концы шпагата обрезают; кабели вне двигателей изолируют смоляной лентой.
Пробои или перекрытия поверхности пальцев кронштейнов щеткодержателей электрической дугой обычно происходят в сырую погоду. Попадание влаги между фарфоровым изолятором кронштейна и изоляцией пальца щеткодержателей вызывает перекрытие пальца по длине и прожигание слюды до металла. Попадание влаги возможно в случае плохой заливки торцов изолятора компаундной массой особенно при неправильной его форме (эллиптичности).
Пробои и перекрытия пальцев кронштейнов происходят также при повышенном напряжении на двигателе при ненормальных режимах электрического торможения и длительном боксовании колесных пар.
Место к.з. выявляют вначале визуально а затем проверкой цепи мегаомметром на 2500 В для чего эту цепь отсоединяют от остальной части
силовой цепи э.п.с. путем отключе ния двигателя ножами ОД или подкладывая изоляцию И. И2 Из под контакты какого-либо аппарата (реверсора — точки 2 тормозного переключателя — точка 3 переключателя 49) и разъединяя кабели или шины; присоединив вывод «3» мегаомметра к «Земле» второй его вывод поочередно подсоединяют к точкам 1 2 3 и т. д. с «прозвонкой» каждой части цепи.
Если установлено что к.з. имеется в цепи якорей то следует до снятия двигателя вынуть все щетки или подложить изоляцию под них изолировав друг от друга якоря а затем и цепь добавочных полюсов компенсационной обмотки и пальцы кронштейнов щеткодержателей от обмотки якоря; затем вновь применить мегаомметр. Если повреждены кронштейн щеткодержателей или кабельная перемычка добавочных полюсов то во многих случаях устранение данной неисправности исключает необходимость в такой трудоемкой работе как снятие двигателя с электровоза (моторного вагона). Ремонт проводят путем смены кронштейна или изолированием перемычки.
Обрыв цепи двигателя.Цепь двигателя может быть разорвана в результате обрыва обмоток полюсов или перегорания кабеля соединяющего катушки. У обмоток катушек полюсов подобные повреждения бывают лишь в местах выхода выводных концов или соединения их с концом другой катушки. Обрыв межкатушечных соединений при водит к отключению защиты с последующим нарушением цепи одного двигателя на электровозах переменного тока. На э.п.с. постоянного тока разрывается вся силовая цепь — не собирается схема на 1-й позиции (нет тяги моторного вагона).
Обрыв обмотки в последние годы благодаря улучшению технологии изготовления почти не встречается; место возможного обрыва — вход проводника обмотки в шлицевую прорезь петушка коллекторной пластины. Причины — изменение длины проводника при его нагреве постоянная тряска двигателя при которой проводник имеет большую амплитуду колебания чем коллектор. Обнаруживается обрыв в эксплуатации по срабатыванию защиты силовой цепи а при осмотре коллектора на изоляции между двумя его медными пластинами выявляют подгар мелкие брызги меди так как при работе двигателя в этом месте постоянно возникают небольшие искры в критических случаях способствующие возникновению кругового огня.
Межвитковые замыкания обмоток.Причины таких замыканий примерно те же что и причины пробоев но проявляются несколько иначе. Межвит-ковое замыкание внутри катушки главного полюса вызывает ослабление его магнитного потока. Если замкнуты всего два или три витка тяговый двигатель достаточно долго работает без заметных признаков повреждения только несколько повышается искрение на коллекторе и колесная пара связанная с двигателем немного чаше других боксует (у двигателя как бы несколько ослаблено возбуждение).
Замыкание витков добавочного полюса проявляется более сильным искрением под щетками одной пары щеткодержателей и приводит к частому срабатыванию зашиты. Такое повреждение возникает очень редко.
Межвитковое замыкание проводников обмотки якоря проявляется вспышками на коллекторе и срабатыванием защиты силовой цепи из-за возникновения очень большого тока в контуре короткозамкнутого виткаобразованного соединившимися; друг с другом проводниками так как электрическое сопротивление этого витка очень мало. Например при напряжении на двигателе 1500 В в короткозамкнутом витке якоря двигателя ТЛ-2К возникает э.д.с. примерно 17 В. Если условно принять сопротивление такого витка равным 001 Ом то по нему течет ток г = 17 : 001 = 1700 А.
Обычно межвитковое замыкание быстро вызывает пробой изоляции секции проводников якоря на сердечник в результате ее сгорания из-за нагрева таким большим током.
Нарушение коммутации двигателей.Оно проявляется в повышенном искрении на коллекторе под щеткой. Причины такого нарушения очень разнообразны. Кратковременные быстро гаснущие искры не повреждают поверхность коллектора и не нарушают работы тягового двигателя. При продолжительном сильном искрении опасность повреждения коллектора щеток и всей машины возрастает: возможно образование из искр отдельных электрических дуг которые увеличиваясь могут вызвать сплошной круговой огонь т. е. практически короткое замыкание между щетками разной полярности или между коллектором и заземленными частями машины. Степень искрения в значительной степени зависит от качества сборки двигателя (правильного положения главных и добавочных полюсов) состояния коллектора и щеток.
Когда двигатель находится в хорошем состоянии наибольшее искрение наблюдается в тяговом режиме при ослаблении магнитного потока главных полюсов (поле реакции якоря как бы «теснит» поле полюсов). В режиме рекуперативного торможения при движении с высокими скоростями магнитное поле также сильно искажается что осложняет процесс коммутации.
Искрение на коллекторе усиливается при повышении напряжения подводимого к тяговому двигателю так как возрастает среднее напряжение между пластинами. Опасны также резкие колебания напряжения сети при которых быстрое изменение поля реакции якоря не компенсируется изменением магнитного поля как добавочных полюсов так и компенсационной обмотки.
К механическим причинам нарушения коммутации относят: плохое состояние поверхности коллектора (выступание миканита заусенцы задиры подгар пластин выступание отдельных пластин загрязнение) низкое качество щеток неправильное их положение ненормальное нажатие на них повышенную «игру» щеток в щеткодержателе появление разъедания или сколов их рабочей части при установке на двигателе щеток разных марок так как переходные сопротивления под щетками будут неодинаковыми для отдельных параллельных цепей обмотки якоря и токи в этих цепях станут разными. Искрение усиливается также при омеднении рабочей поверхности щеток.
Все отмеченные выше неисправности двигателей выявляют и устраняют при их техническом обслуживании. При обнаружении серьезных повреждений причину которых без разборки тягового двигателя устранить нельзя его выкатывают из-под электровоза и направляют для исследования и ремонта.
Повреждения вспомогательных электрических машин. Повреждения вспомогательных машин постоянного тока которые могут возникать при эксплуатации э.п.с. в основном аналогичны повреждениям тяговых двигателей.
У вспомогательных асинхронных электрических машин электровозов переменного тока не имеющих коллектора и обмоток ротора число возможных повреждений значительно меньше. Наиболее часто в эксплуатации встречаются следующие их повреждения: межвитковые замыкания обмотки статора; обрыв проводов одной из фаз повреждение подшипников.
Межвитковое замыкание обмотки статора обнаруживают по срабатыванию теплового реле неравномерному нагреву корпуса двигателя и повышенному гудению. При обрыве одной из фаз цепи двигатель не запускается — сильно гудит начинает греться происходит срабатывание тепловой защиты
(реле ТРТ) и отключение контактора. В случае небольшого повреждения подшипников ротор испытывает одностороннее притяжение «прилипает» разгон его замедленный но по мере повышения частоты вращения двигатель начинает работать нормально.
Повреждения электрических аппаратов.Общие сведения. Для высоковольтных аппаратов предназначенных для переключения цепей тяговых двигателей и вспомогательных машин а также для аппаратов защиты имеющих подвижные детали наиболее характерны следующие неисправности; электрические — подгар контактов и дугогасительных камер пробой или перекрытие изоляции; механические — замедленное включение и отключение поломка деталей нарушение регулировки обрыв гибких шунтов; во многих случаях электрические повреждения вызываются механическими неисправностями т. е. взаимосвязаны.
Подгар контактов.Как в высоковольтных так и в низковольтных цепях подгар контактов происходит от слабого их взаимного нажатия неправильного притирания (ослабление пружины) замедленного расхождения при выключении ненормального действия дугогасительных устройств и цепей когда аппараты размыкают цепь с большой индуктивностью под током превышающим расчетное значение.
Обнаруживают подгар контактов во время наружного осмотра аппаратов (следы оплавления «разъедание» контактных поверхностей) а также по чрезмерно большим выхлопам дуги из камер в момент переключения цепей. При наружном осмотре аппаратуры заметна копоть на асбестоцементных перегородках камер. Зачистка поверхности контактов не устраняет причину их подгара. Подгар контактов высоковольтных переключателей не оборудованных дугогасительными устройствами (реверсор тормозной переключатель) возникает редко. Причина неисправности — нарушение нормального контакта (ослабление нажатия) или неправильное действие блокировок в низковольтной цепи. У групповых переключателей кулачкового типа подгар может произойти из-за нарушения профиля кулачковых шайб или их положения на валу а также из-за повреждения пружин. Подгар ножей разъединителя ГВ на э.п.с. переменного тока может возникать при ухудшении условий гашения дуги основными контактами и при преждевременном повороте изолятора разъединителя.
Рисунок 10. Схематическое устройство элект-ропневм этического вентиля включающего типа
Подгар дугогасительных камер.Он возникает вследствие тех же причин что и подгар контактов. Ненормальное гашение дуги обычно происходит также в результате замыкания между собой витков дугогасительных катушек плохого прилегания полюсов камеры к сердечнику этой катушки плохой очистки стенок камер при ремонте слабого контакта дугогасительных рогов с другими токопроводящими деталями данного аппарата недостаточного разрыва или замедленного расхождения контактов. У главного выключателя ВОВ-25-4 и контакторных элементов ЭКГ-8 ненормальное гашение дуги может произойти при снижении давления воздуха.
Если сгорела дугогасительная камера какого-либо аппарата то после выяснения причин этого сменяют ее или весь аппарат.
Пробой и перекрытие изоляции аппаратов. Как и у тяговых двигателей эти повреждения аппаратов происходят в результате старения изоляции ее механического повреждения загрязнения (запыле-ния).
Иногда изоляция перекрывается при сильной ионизации окружающего воздуха возникающей в результате неоднократного срабатывания аппаратов с нарушенным дугогашением а также при перенапряжениях между отдельными участками цепей.*- Возможны пробои стоек и изоляционных тяг индивидуальных контакторов стоек реверсоров и тормозных переключателей. У пусковых резисторов иногда при повышенной влажности атмосферного воздуха происходит пробой изоляционных шпилек и втулок подвесных изоляторов.
В случае повреждения изоляции аппарат обычно заменяют. У токоприемников помимо пробоя опорных изоляторов из-за несвоевременной их замены или загрязнения выходят из строя воздухоподводящие трубки.
Замедленное включение и выключение аппаратов. При электропневматическом приводе это может быть вызвано неисправностью их вентилей или механическим заеданием подвижных частей. Основные неисправности вентилей включающего типа (рис. 6.9) приводящие к замедленной работе аппарата следующие: износ вертикального ствола по высоте плохая притирка клапанов к седлам попадание под клапаны посторонних частиц.
Если невозбужденный вентиль «шипит» то причина неисправности — попадание пыли окалины или нарушение притирки у нижнего клапана. Если же «шипит» вентиль возбужденный (включенный вручную) нарушена притирка верхнего клапана. Как правило для устранения этих неисправностей достаточно несколько раз нажать на кнопку вентиля.
Замедленное включение аппарата может быть также результатом повреждения уплотняющих манжет поршней цилиндров его привода что обнаруживают обычно при нажатии на кнопку вентиля привода аппарата по характерному шипению. Для улучшения уплотнения обычно в цилиндр добав ляют несколько капель смазки (см. гл. 1) после чего нужно «расходить» поршень.
Замедленное отключение аппаратов можрт быть следствие^ ослабления или щзлома отключающих пружин и взаимного приваривания силовых контактор. У групповых переключателей с пневматическим приводом замедленное действие может быть следствием порчи вентилей и манжет привода (чаще в зимнее время) подшипников и искривления кулачкового вала.
На электровозах переменного тока при замедленном повороте вала главного контроллера ЭКГ срабатывает реле времени 204 защищая контакторные элементы от подгорания медленно разрывающейся дугой а также секции вторичной обмотки тягового трансформатора и переходные дроссели от перегрузок током. В морозы причиной медленной работы привода ЭКГ служит застывание смазки в картере редуктора привода а после длительной эксплуатации привода без ремонта — износ его подвижных частей. В редких случаях причиной застревания ЭКГ на какой-либо позиции может быть приваривание силовых контактов.
У электромагнитных контакторов замедленное включение происходит при механическом заедании подвижных частей или перекосе якоря. Нарушение регулировки аппаратов защиты как правило является следствием механического повреждения — ослабления пружин износа шарниров у подвижных частей изгиба деталей заедания подвижных деталей. У плавких предохранителей ток уставки сильно снижается при ослаблении нажатия пружинных контактов. Вставки некоторых типов требуют периодической замены как правило— один раз в полгода.
Работы по ТО и ТР испытанию и наладке электрического и электронного оборудования ТПС необходимо производить в соответствии с требованиями Правил эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП). Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ) и технологическими процессами.
Перед началом ремонта электрооборудования ТПС должны быть обесточены все силовые электрические цепи отключены выключатели тяговых электродвигателей крышевой разъединитель поставлен в положение "Заземлено" выпущен воздух и перекрыты краны пневматической системы электроаппаратов. Кроме того при необходимости ремонта отдельных аппаратов должны быть вынуты предохранители данного участка предусмотренные конструкцией.
Внешние электрические сети питания переносных диагностических приборов напряжением более 42 В переменного или 110 В постоянного тока должны быть оборудованы защитным заземлением ("занулением" или устройством защитного отключения).
Стенд для диагностики и ремонта электронного оборудования должен иметь защитное заземление ("зануление" или устройство защитного отключения).
Испытания электрических машин аппаратов и счетчиков электрической энергии на электрическую прочность изоляции после ремонта перед установкой на ТПС (кран) должны производиться на специально оборудованной станции (площадке стенде) имеющей необходимое ограждение сигнализацию знаки безопасности и блокирующие устройства.
Перед началом и во время испытаний на станции (площадке) не должны находиться посторонние лица.
При пайке наконечников на проводе непосредственно на ТПС (кране) должен использоваться надежно закрепленный тигель исключающий выплескивание из него припоя.
При измерении сопротивления изоляции электрических цепей мегаомметром на напряжение 05 и 25 кВ выполнение каких-либо других работ на электрооборудовании и электрических цепях ТПС запрещается.
Перед испытаниями высоким напряжением сопротивления изоляции электрических цепей ТПС (крана) все ремонтные работы должны быть прекращены работники выведены входные двери на ТПС (кране) закрыты а с четырех сторон на расстоянии 2 м установлены переносные знаки "Внимание! Опасное место".
Перед подачей высокого напряжения необходимо подать звуковой сигнал и объявить по громкоговорящей связи: "На локомотив (кран) стоящий на такой-то канаве подается напряжение". Управлять испытательным агрегатом должен руководитель работ проводить испытания - персонал прошедший специальную подготовку.
Корпус передвижного трансформатора и рамы испытываемого ТПС необходимо заземлить.
После ремонта ЭПС подъем токоприемника и опробование электровоза или электросекции под рабочим напряжением должно производить лицо имеющее право управления в присутствии проводившего ремонт мастера или бригадира которые до начала опробования должны убедиться в том что:
все работники находятся в безопасных местах и подъем токоприемника не грозит им опасностью
закрыты люки машин двери шкафов управления щиты стенок ВВК реостатных помещений крышки подвагонных аппаратных ящиков;
в ВВК и под кузовом нет людей инструментов материалов и посторонних предметов;
закрыты двери в ВВК складные лестницы и калитки технологических площадок для выхода на крышу;
После этого работник поднимающий токоприемник должен громко объявить из окна кабины локомотива: "Поднимаю токоприемник" подать звуковой сигнал свистком локомотива и поднять токоприемник способом предусмотренным конструкцией данного электровоза или электросекции.
При поднятом и находящемся под напряжением токоприемнике разрешается:
заменять перегоревшие лампы в кабине машиниста в кузове (без захода в ВВК и снятия ограждений) лампы освещения ходовых частей буферных фонарей внутри вагонов электросекций при обесточенных цепях освещения;
протирать стекла кабины внутри и снаружи лобовую часть кузова не приближаясь к токоведущим частям находящимся под напряжением контактной сети на расстояние менее 2 м и не касаясь их через какие-либо предметы:
заменять предохранители в обесточенных цепях управления;
заменять прожекторные лампы при обесточенных цепях если их смена предусмотрена из кабины машиниста:
осматривать тормозное оборудование и контролировать выходы штоков тормозных цилиндров: на электровозах типа ЧС - только на смотровой канаве на электросекциях - не залезая под кузов:
проверять на ощупь нагрев букс;
настраивать электроны
й регулятор напряжения;
продувать маслоотделители и концевые рукава тормозной и напорной магистралей;
заправлять песочные бункера электропоездов;
контролировать подачу песка под колесную пару;
вскрывать кожух и настраивать регулятор давления. Кроме того на электровозах дополнительно разрешается:
обслуживать аппаратуру под напряжением 50 В постоянного тока которая находится вне ВВК;
проверять цепи электронной защиты под наблюдением мастера стоя на диэлектрическом коврике и в диэлектрических перчатках;
контролировать по приборам и визуально работу машин и аппаратов не снимая ограждений и не заходя в ВВК;
включать автоматы защиты;
обтирать нижнюю часть кузова;
осматривать механическое оборудование и производить его крепление не залезая под кузов;
проверять давление в масляной системе компрессора;
регулировать предохранительные клапаны воздушной системы;
производить уборку (кроме влажной) кабины тамбуров и проходов в машинном отделении.
Другие работы на ЭПС при поднятом и находящемся под напряжением токоприемнике запрещаются.
В ходе выполнения отчета были изучены темы: работа цепей возбуждения тепловоза 2ТЭ10Л и Поиск неисправностей в низковольтной цепи. Техника безопасности и охрана труда.