Author: Роджеро Н.И.
Tags: техника средств транспорта водный транспорт электрооборудование
Year: 1986
Text
> ’« . Л: <' . - /< ' ,'., : M <<?л
<; - '• ' • л ,.•', ‘ "- . ' ' .•’; .' • • л- ’’ ’ ’••' J' '. .-'Г.:- '' '•'. '•/'• >
s : * • h • • * ч •' > !У •'•••• i. 'i • "д’
Н.И.РОДЖЕРО
СПРАВОЧНИК СУДОВОГО
ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА И ЭЛЕКТРИКА
ч
*
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ' И ДОПОЛНЕННОЕ
. 4
г.
7
Москва "Транспорт" 1986
ЙЙМ^МВММ
4'йж
' • ' . . * . ; . ..-л- Х-'
ОГЛАВЛЕНИЕ
д I ад
Глава 1. Организация технической эксплуатации судового электрообо-
рудования ........................ 3
Основные сведения................ 3
Эксплуатация судового электрооборудования на судах морского флота 4
Эксплуатация судового электрооборудования на судах речного флота . 5
Глава 2. Судовые электростанции 8
Схемы судовых электростанций . 8
Автоматическое регулирование частоты и активной мощности. . . .12
Режимы нагрузки при пуске мощных электроприводов .............. 14
Эксплуатация систем саморегулирования судовых синхронных генераторов .................... 16
Система самовозбуждения и саморегулирования судовых синхронных генераторов серии МСК. ее работа, характерные неисправности и наладка................. 18
Система самовозбуждения и саморегулирования судовых синхронных генераторов серии МСС, ее работа, характерные неисправности и наладка..................22
Система самовозбуждения и саморегулирования судовых синхронных генераторов серии ГМС, ее работа, характерные неисправности и наладка..................25
Система самовозбуждения и саморегулирования судовых синхронных генераторов завода «Эльмо» серии SSED, ее работа, характерные неисправности и наладка . 27
Система самовозбуждения и саморегулирования судовых синхронных генераторов фирмы «Раде Кончар» серии SC, ее работа, характерные неисправности и наладка ...........................30
Система самовозбуждения и саморегулирования судовых синхронных генераторов фирмы «Томас Б. Триге» серии AG. её работа, характерные неисправности и наладка ..... ....... 34
Система самовозбуждения и саморегулирования судовых синхронных генераторов завода «Фимаг» (ГДР) серии DCBS, ее
работа, характерные неисправности и наладка.................38
Регулятор напряжения ПРН-230 на полупроводниках ...... 40
Эксплуатация автоматических угольных регуляторов типа РУН . . 40
Глава 3. Электрические машины и трансформаторы 46
Судовые синхронные генераторы . 46
Судовые электродвигатели. . . .54
Эксплуатация судовых электрических машин......................54
Проверка и регулировка электрических машин......................65
Сушка электрических машин . . 68
Допустимые температуры нагрева электрических машин...............83
Неисправности электрических машин .............................85
Особенности эксплуатации электрических машин зарубежного производства .................... . 85
Трансформаторы . ............... 99
Регулирование напряжения трансформаторов ..................... 100
Глава 4. Судовая электрическая аппаратура.......................104
Коммутационная аппаратура ручного действия.................104
Предохранители...................106
Автоматические выключатели 109
Техническое обслуживание автоматических воздушных выключателей...........................ИЗ
Техническое обслуживание авто-
матических установочных выключателей ....................116
Реле . . . . ,........ . . . .117
Контакторы . ...................125
Техническое обслуживание контакторов . ...................... 129
Магнитные пускатели........... . 134
Магнитные контроллеры и станции управления.....................137
Контроллеры................... .139
Глава 5. Приборы контроля н сигнализации, средства автоматики и дистанционного управления .141
Датчики и индикаторы............141
Индукционная система синхрон*' : *
ной передачи ..................148
317 я ,ь
. / * j* •••
* •••.•• •>- • - а ’ '-i.- . :.т
Электрический машинный телеграф 151
Дистанционное управление главными двигателями................152
Автоматизация работы котельных Л агрегатов ...... . . . . . . . . ^154Ц
-.. -^1,
Глава 6. Судовые электрические сети............................ . . 157
Требования, предъявляемые к судовым электрическим сетям . . . 157
Классификация судовых систем распределеиия электроэнергии 158
Устройство судовых электриче- ' ских сетей.......................159
Заземление....................... 167
Заземление электрооборудования во взрывоопасных помещениях . 171
Особенности прокладки кабелей на нефтеналивных цудах и во взрывоопасных помещениях............171
Судовые провода и кабели . . . .174
Техническое обслуживание кабельных сетей.......................179
Ремонт судовых электрических сетей в процессе эксплуатации .179
Соединение кабелей ............... 182
Сопротивление изоляции . . . . 185
Глава 7. Судовые то ко распределительные устройства..............186
i
Общие сведения.....................186
Главные электрические распределительные щиты.................188
Аварийные распределительные щиты (АРЩ)......................191
Прочие распределительные щиты. 191
Пульты управления..............191
Эксплуатация распределительных устройств.....................192
Глава 8. Судовые электроприводы 195
Схемы электроприводов грузоподъемных механизмов отечественного производства................195
Схемы электроприводов грузоподъемных механизмов зарубежного производства для морских судов 201
Схемы управления электроприводами автоматизированных механизмов на морских судах . . . 206 Характерные схемы сложных электроприводов речных судов . . 208-
Схемы управления электроприво-
L дами автоматизированных меха-» * низмов на речных судах...........211
;• .> < Тиристорное управление электро-
-.V приводами......................215
л ^Эксплуатация судовы-х электропри-
V’. водов........................ 216
?Г в а 9 Судовые электроизмери-
ч • . 7 ^тельные приборы.............. 223
'Классификация приборов..........223
Погрешности и классы точности
/ приборов . . . . ............; v. 223
Устройство измерительных механизмов электрических приборов 226
Приборы магнитоэлектрической системы .........................227
Приборы электромагнитной системы 228
Приборы электродинамической си-
стемы ...........г ...... 231
Приборы ферродинамической системы ..... 232
Приборы индукционной системы . 233
Приборы вибрационной системы . 233
Самопищущие приборы..............234
Расширение пределов измерения приборов . ....................235
Электрические измерения ..... 237
Измерение сопротивления изоляции ........................ 240
Эксплуатация судовых электроизмерительных приборов...........242
Глава 10. Электрическое освещение судов............................245
Общие сведения...................245
Лампы накаливания................248
Газоразрядные лампы..............250
Судовые светильники..............254
Судовые ламповые прожекторы . . 259
Судовые си гнал ьно-отл и чител ьн ые огни . ..................... 261
Светоимпульсные отмашки на речных судах......................262
Эксплуатация судовых устройств электрического освещения . . 263
Глава 11. Электрические нагревательные приборы.................265
ч
Основные сведения................265
Судовые электрические камбузные плиты..................... . 266
Электрические нагревательные приборы для обогрева помещений. 266
Электрические подогреватели жидкостей ........................268
Электрические нагревательные приборы для монтажа и ремонта . . 270
Электрические приборы радиационного нагрева .................271
Эксплуатация нагревательных приборов .........................271
Глава 12. Судовые аккумуляторы . 274
|Г
Основные сведения...............274
Кислотные аккумуляторы ... 274
Щелочные аккумуляторы . . . . 277
Зарядные устройства ...... , 281
Глава 13. Полупроводниковые при-с боры и статические преобразователи 284
Полупроводниковые приборы . . .. £84
Судовые кремниевые преобразова-
тели (выпрямительные агрегаты) 288
Логические элементы.............288
I * 4
/
' А ’
" л
• А' •
A
Гл а в a 14. Электроизоляционные и другие материалы . . ...291
Общие свойства электроизоляционных материалов.............291
Электроизоляционные смолы . . . 292
Электроизоляционные лаки и эмали 292
Асбестовые материалы...........294
Электроизоляционные ленты . . . 294
Ла котка ни....................295
' Слоистые пластики...............296
Основные характеристики электроизоляционных материалов . . . 299
Разные материалы.................. 299
Слюда и материалы на ее основе . 302
Сплавы..........................302
Глава 15. Электробезопасность. . 303
Действие электрического тэка на организм человека .......... 303
Факторы, определяющие опасность поражений................... 304
Первая помощь пострадавшим от электрического тока..........305
Защита от поражения электрическим током . . '.............308
Список литературы..................310
Предметный указатель . . ..........312
t ; (та I R, /К' 1 > •-.
Qu н\М -V. I .* f-Ал;. л-.Ал
4
Справочное издание
РОДЖЕРО НИКОЛАИ ИОСИФОВИЧ
«СПРАВОЧНИК
САДОВОГО ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА и Электрика»
Сдано в набор 18.11.85. Подписано в печать 07.08.86. Т-02073. Формат 70Х1001/1в. Бум. офс. № 2. Гарнитура литературная. Офсетная печать.
Усл. печ. л. 26,0. Усл. кр.-отт. 52,0. Уч.-изд. л. 38,49.
Тираж 27 000 экз. Заказ 1149 Цеиа 2 р. 30 к.
Изд. № 1-2-1/13 № 1561
Ордена «Знак Почета» Издательство «ТРАНСПОРТ», 103064, Москва, БасмаииыЙ туп., 6а
{Предметный указатель составлен Г. В. Бирюковой Технический редактор И, Б, Усанова КЬрректор-вычитчик М. Г. Плоткина Корректор .4. И. Конева ИБ№23!1
Московская типография № 4 Союз поли граф пром а при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
129041, Москва, Б. Переяславская ул., 46
«V*•
г>-
$
г .
ББК 39.49 Р60 .
УДК 629.12.066(038)
*
4
4
Р60
й’-
7
5ЙСЛ -2
Рецензенты: А. В. Попов, Н. Н. Соловьев, Д. С. Терешкин Заведующий редакцией Г. И. Белозерский Редакторы: Т. В. Бирюкова, А. И. Глабай, А. Г. Яворский
I Роджеро Н. И.
I
пере-
Справочник судового электромеханика и электрика. — 2-е изд., г ; раб. и доп. — М.: Транспорт, 1986. — 313 с.» нл., табл. — Библиогр.: с. 319.
В. справочнике рассмотрены устройство, использование, обслуживание и ремонт основного судового электрооборудования. Приведены технические данные электриче-скик машин, аппаратов и приборов, необходимые для эксплуатационников.
Справочник предназначен для электромехаников и электриков морских и реч-ныхсудрв.а. также берегового персомала, связанного с их эксплуатацией.
1
,3605030000-301
205-86
gr,'-;-64?<0I)-86
1Л
: :-а, » ;
•Z
ББК 89.46 6Т41
<g) Издательство <Транспорт»,4&б © Издательство «Транспорт» с изменениями, 1986
. . set. «й
•jjr*
г,
V
I
jjl
.W-. "V '
< л а в а 1 V
ч W• г v V4T4 Ъ. >№ЧЧЧЙ” ч ими.•<* . i i*+ IWF*41 d WWl p* ►“““• i — 4‘"L^’F"i*'s^*.* Wt % v i*WW *a T 4VW* erw* b в»Н P W !**•
ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
СУДОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
лмапянЬп!
ОСнО^НЬ^ СВЕДЕНИЯ
Техническая эксплуатация включает: техническое использование, техническое обслуживание и ремонт.
Техническое использование — применение электрооборудования по прямому назначению, включающее работы, связанные с проверкой, пуском (включением), остановкой (выключением), наблюдением за работающим электрооборудованием, сопоставлением заданных и фактических характеристик, оценкой и регистрацией отклонений, контролем и учетом технического состояния. Техническое использование должно производиться в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей н проектантов судов, Правилами технической эксплуатации судового электрооборудования и отдельными инструкциями по эксплуатации, утвержденными Минмор-флота СССР и Минречфлота РСФСР.
Техническое обслуживание обеспечивает исправное техническое состояние судового электрооборудования и длительное поддержание в процессе эксплуатации его техникоэксплуатационных характеристик на заданном уровне.
Ремонт должен обеспечить восстановление до необходимого уровня частично или полностью утраченных в процессе использования технико-эксплуатационных характеристик судового электрооборудования.
Правила технической эксплуатации судового электрооборудования ММФ СССР1, как и Правила технической эксплуатации судового Электрооборудования Минречфлота РСФСР2 в зависимости от объема, характера и сроков проведения работ различают 3 вида технического обслуживания (ТО): без разборки электрооборудования; с частичной разборкой; с полной разборкой.
Виды планового технического обслуживания электрооборудования обозначают порядковыми номерами, которые увеличиваются по мере возрастания сложности и объема работ, и выполняются без разборки
; ЧЛравила технической эксплуатации су-йрвого электрооборудования. М., ЦРИА уЛорфлот, 1979. 123 с.
Йт ^Правила технической эксплуатации сурового электрооборудования. Л.: Транспорт, " ЯО. 160 с., МРФ РСФСР.
(ТО № 1), с частичной разборкой (ТО № 2)' и с полной разборкой (ТО № 3).
Главное назначение ТО № 1 сводится к проверке технического состояния электрооборудования и поддержанию его в чистоте и исправности.
При ТО № 2 выполняются работы, связанные с вскрытием смотровых вентиляционных крышек, проверкой коллекторов, щеток, контактных соединений, контактов и т. п., а также работы, предусмотренные ТО № 1.
При ТО № 3 проверяют состояние и степень изнашивания всех узлов и деталей оборудования, аппаратуры и устройств, заменяют изношенные части и восстанавливают их эксплуатационные паспортные данные.
Объем, характер и периодичность проведения работ при выполнении ТО № 1, ТО № 2 и ТО № 3 подробно приведены в соответствующих Правилах технической эксплуатации судового электрооборудования. На этой основе разрабатывают планы-графики технического обслуживания, применительно к условиям конкретного судна — представителя серии.
План-график технического обслуживания должен разрабатываться на основе инструкций по эксплуатации, технических формул я--ров, Правил технической эксплуатации, построечной документации, судовой отчетной документации, Правил Регистра СССР, Правил Речного Регистра РСФСР, опыта судовых экипажей, проработок научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, занимающихся технической эксплуатацией.
Сведения о состоянии электрооборудования, а также акты о выходе из строя электрических установок или аппаратуры администрация судна направляет в службу судового хозяйства соответствующего пароходства. Если повреждение электрооборудования угрожает безопасности плавания судна, то служба судового хозяйства пароходства должна быть оповещена об этом немедленно.
На каждом судне должен быть формуляр электрооборудования, в котором перечисляются имеющиеся на судне электрические машины, аккумуляторы, аппараты и их основные данные. Формуляр предназначен для постоянного отражения технического состояния электрооборудования судна; учета обнарул женных в процессе эксплуатации дефектов; накопления опыта для принятия мер по , нОд. ,
Держанию электрооборудования в надлежащем техническом состоянии; записей производимых ремонтных и осмотровых работ; контроля правильности технической эксплуатаций электрооборудования; записи результатов освидетельствований Регистра СССР.
В формуляре имеется специальный разграфленный лист, куда заносятся данные наблюдения за работой электрооборудования во время сдаточных испытаний судна и результаты этих испытаний. Во время эксплуатации в формуляр записывают на отведенных для этого листах сведения о работе электрооборудования, т. е. о состоянии его частей, сопротивлении изоляции, работе защиты, продолжительности работы за год, о случаях повреждений, их причинах, способах устранения и т. д. В формуляре отмечают также все выполненные работы по ТО электрооборудования. Кроме того, генератор, электропривод, электрическое устройство, прибор должны иметь отдельный формуляр или паспорт завода-изготовителя, в котором приводятся технические характеристики.
Кроме формуляра, каждый комплект электрооборудования снабжается детальной инструкцией завода-изготовителя по техническому использованию и техническому обслуживанию, которой необходимо в первую очередь руководствоваться во время эксплуатации.
Требования инструкций заводов-изготовителей электрооборудования обязательны и в тех случаях, когда они не согласуются с отдельными положениями Правил эксплуатации электрооборудования. При наличии достаточи ых обоснован и й па роходство и меет право изменять или дополнять инструкции заводов-изготовителей по согласованию с последними.
Изменения и переделки судового электрооборудования могут проводиться старшим механиком только с разрешения пароходства.
Для ознакомления персонала с судовой электроустановкой и облегчения ее технического обслуживания суда снабжаются отчетными чертежами. Отчетные чертежи электрооборудования придаются к каждому формуляру. В них приводятся принципиальные схемы, схемы соединений (электрических сетей, машин, аппаратов, приборов, электроприводов, других электрических устройств) и описание действия этих схем.
ществляет служба! пароходства через инженеров, механ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СУДОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА СУДАХ МОРСКОГО ФЛОТА
Руководство работой по технической эксплуатации судового электрооборудования осу-судового хозяйства (ССХ) подчиненных ей групповых ]ков-наставннков и других должностных лиц./Общую ответственность за правильную техническую эксплуатацию несет старший (главнт/и) механик.
4 * 6
* .. ' -
Техническая эксплуатация судового ЭлёК-трооборудоваиия и прямая ответственность за его исправность возлагаются на электротехнический персонал — старших электромехаников, старших электриков и электриков.
На судах, где электротехнический персонал штатным расписанием не предусматривается, эксплуатация электрооборудования возлагается по назначению старшего механика на члена машинной команды, причем необходимо предварительно проверить его знания в области судовой электротехники. В этом случае прямую ответственность за работу и состояние электрооборудования несет один из механиков.
Для оперативного выполнения работ по техническому обслуживанию созданы специализированные береговые ремонтные бригады (БРБ) и базы технического обслуживания (БТО), непосредственно подчиненные ССХ пароходства.
БТО — небольшое судоремонтное предприятие, которое размещается на территории порта или на выведенном из эксплуатации и специально переоборудованном для этой цели судне.
Техническое обслуживание осуществляется членами судового экипажа, ремонтными бригадами и береговыми подразделениями.
Работы по техническому обслуживанию выполняются в соответствии с планом-графиком технического обслуживания (ПГТО), утверждаемым ССХ пароходства, в котором должны быть указаны состав работ, их периодичность, трудоемкость и исполнители работ по техническому обслуживанию судового электрооборудования.
Периодичность технического обслуживания электрических машин, рекомендованная Правилами технической эксплуатации судового электрооборудования ММФ СССР,, приведена в табл. 1-1.
Ор га ни за ци я ремонта электрооборудования и судна в целом основана на г^аново-предупредительной системе (ППС).
Ремонт судового электрооборудования является составной частью его технической эксплуатации и должен обеспечить восстановление до необходимого уровня частично нли полностью утраченных им в процессе использования технико-эксплуатационных характеристик.
Для судовых технических средств (в том числе и для электрооборудования) Положение о технической эксплуатации морского флота предусматривает 2 вида планово-предупредительного ремонта (ППР): текущий и капитальный.
Текущий ремонт судового электрооборудования заключается в поддержании его в исправном техническом состоянии; к нему относятся Периодически выполняемые работы по восстановлению и замене преимущественно быстроизнашивающихся деталей и узлов.
Капитальный ремонт судового электрооборудования заключается в восстановлении после продолжительного использования этого
Таблица 1-1. Рекомендуемая периодичность технического обслуживания электрических машин не реже одного раза, мес.
а Техническое обслуживание
без оазбовки с частичной с полной
Электрические машины: разборкой разборкой
исполнение, режим работы
и назначение при роде тока •
перемен- постоян- переменный постояв- перемен- постояв-
ный ный ный ный t ный
Генераторы Двигатели: 2 1 6 3 48 48
водозащищенные, дли- 6 Не выпол- 12 48 48
тельно работающие нять
водозащищенные, перио- 12 6 Не выпол- 12 48 48
дически работающие нять 48
брызгозащищенные, длительно работающие 2 12 6 48 г
брызгозащищенные, периодически работающие 6 6 24 12 48 48
защищенные, длительно работающие 3 1 12 6 48 24
защищенные, периодиче- 6 24 12 48 48
ски работающие
Грузовые устройства: 6* 3* Не выпол- 12 4g*** 48
нять**
шпилей, брашпилей, 3 1 Не выпол- 6 48 48
швартовых лебедок нять**
рулевой машины 3 1 12 6 48 48
* А также после грузовых операций.
** ТО электротормозов выполнять: с частичной разборкой не реже пой разборкой — не реже одного раза в 12 мес.
*** Для электродвигателей пониженной надежности периодичность
одного раза в 3 мес.; с пол-
устанавливается 12-24 мес.
оборудования . его технико-эксплуатационных характеристик; к нему относятся работы по восстановлению и замене частей и узлов, связанные с большими объемами сопутствующих работ.
Часть ремонтных работ, например текущий ремонт судового электрооборудования, выполняют судовой экипаж, судовые ремонтные бригады (СРБ) н БТО. Текущий ремонт проводят во время стоянки судна на заводе и без вывода судна из эксплуатации. Судовой экипаж может выполнять ремонтные работы в период нахождения судна в заводском ремонте.
На ремонтные работы, выполнение которых намечается судовым экипажем, составляется отдельная ведомость. Эти работы в заводскую ведомость ремонта судна не включаются. Основной формой ремонтной документации является ремонтная ведомость, которую составляет электромеханик судна или лицо, его заменяющее. После рассмотрения ремонтной ведомости судовой администрацией ее передают службе судового хозяйства для согласования. Исходными материалами для составления ремонтной ведомости служат данные формуляррв, акты, предписания и требования органов надзора, нормы допускаемых износов деталей судового электрооборудования, данные осмотров и наблюдений в процессе эксплуатации.
Для судов серийной постройки первичным ремонтным документом является типовая ремонтная ведомость, в которой перечислены наиболее вероятные ремонтные работы. Судовой экипаж отмечает те из них, которые необходимо выполнять на данном судне. Ремонтную ведомость пароходство передает судоремонтному предприятию в сроки, предусмотренные Положением о заводском ремонте судов ММФ. Капитальный, аварийный, а также в ряде случаев текущий рембнт электрооборудования проводят, в электроремонт-ных цехах судоремонтных предприятий.
Внедрение прогрессивных методов технической эксплуатации флота, применение ТО, выполнение ремонтных работ судовым экипажем, СРБ и БТО обеспечивают поддержание судового электрооборудования в хорошем состоянии, значительно уменьшают объем заводского ремонта и позволяют увеличить продолжительность периода между заводскими ремонтами судов.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СУДОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА СУДАХ РЕЧНОГО ФЛОТА
Работу по технической эксплуатации электрооборудования в пароходствах выполняют ССХ, а в бассейновых управлеККяЧ
пути (БУП) и управлениях каналов (УК) — механико-судовые службы (МСС).
Прямая ответственность за техническое состояние электрооборудования возлагается на персонал, обслуживающий его в соответствии с расписанием по заведованию, за использование электрооборудования по назначению — иа лиц, пользующихся им. Проверка правильности центровки всех механизмов с электроприводом является обязанностью лиц, ведающих механическим оборудованием.
Для предупреждения преждевременного изнашивания деталей и узлов судового электрооборудования на судах речного флота регулярно проводят техническое обслуживание.
Техническое обслуживание включает работы, связанные с обеспечением исправной работы электрооборудования, установленного на судне, путем профилактических проверок и устранения возникающих повреждений, замены изношенных деталей, наладки и регулировки аппаратов управления и защиты.
Правила технической эксплуатации судового электрооборудования предусматривают 3 вида технического обслуживания.
Правила технической эксплуатации судового электрооборудования Минречфлота РСФСР, кроме ТО № 1, ТО №2 и ТО № 3, предусматривают еще заводское техническое обслужи вание.
При хорошем состоянии электрооборудования судна вместо текущего ремонта, выполняемого в межнавигационный период, осуществляется заводское техническое обслуживание, которое включает, кроме планового технического обслуживания, выполняемого судовым экипажем и БПУ, проведение цехами мелких работ, обеспечивающих нормальную эксплуатацию электрооборудования в следующую^навигацию.
Выполнение ТО № 1 возлагается на судовые экипажи, ТО №2 — на судовые экипажи и БПУ, ТО № 3 и заводского ТО — на судовые экипажи, БПУ и электроцехи судоремонтных предприятий.
Работы по техническому обслуживанию следует выполнять согласно плану-графику, разработанному применительно к данной серии судов, в котором должны быть указаны состав работ, их периодичность, трудоемкость и исполнители.
Все неисправности электрооборудования, \ выявленные во время технических обслужи-ваний, подлежат немедленному устранению. Выполнение технических обслуживании и работ по устранению отказов необходимо фиксировать в журнале по электрооборудованию на дизель-электроходах или в вахтенном журнале на теплоходах и пароходах.
Устранение отказов электрооборудования выполняет электромеханик судна (первый помощник механика по электрооборудованию) или лицо, его замещающее, с привлечением по мере необходимости работников БПУ.
Если повреждение электрооборудования угрожает безопасности судна, то администрация судна оповещает об этом ближайший БУП ремонтно-эксплуатационной базы (РЭБ).
б
Контроль за технической эксплуатацией речных судов осуществляется как службами судового хозяйства, так и РЭБ.
Перечень электрических машин, ТО №3 которых проводится во время навигации, устанавливается судовладельцами с учетом условий работы судна, наличия в штате судна электротехнического персонала, возможности привлечения к выполнению работ БПУ и электроцехов, организации агрегатного ремонта. ТО № 3 электрооборудования взрывозащи-щеиного исполнения следует выполнять иа специализированных предприятиях.
Основным видом ремонта судового электрооборудования является система планово-предупредительного ремонта (ППР), которая предусматривает следующие категории ремонта: текущий, средний (первого и второго объемов) и капитальный.
Текущий ремонт выполняется в межнавигационный (зимний) период и должен быть завершен к открытию навигации. Цель его — сохранить судно в нормальном техническом состоянии до следующего планового ремонта.
Правилами ремонта судов внутреннего плавания Минречфлота РСФСР предусмотрено, что текущий ремонт всех видов судов самоходного и технического флота выполняется силами судовых команд и организуется в соответствии с Положением по организации текущего ремонта судов речного флота силами судовых команд.
Судоремонтные предприятия выполняют только те работы, которые требуют применения заводе кого обор удова н и я. Не тол ько электрооборудование, но и суда в целом, где применяют передовые методы технической эксплуатации, обеспечивающие в навигационный период высокую техническую культуру обслуживания судового оборудования, эксплуатируют в течение двух и более лет без текущего ремонта. На таких судах по окончании навигации силами судовых команд проводятся юлько профилактические осмотры и мелкие ремонтные работы для подготовки судов к зимнему отстою.
Правилами ремонта судов внутреннего плавания Минречфлота РСФСР в зависимости от характера ремонтных работ установлены средние ремонты первого и второго объемов. Назначение среднего ремонта первого объема — обеспечить работоспособность судна до следующего очередного ремонта при выполнении в промежуточные годы текущих ремонтов. Для среднего ремонта второго объема характерно выполнение комплекса работ, обеспечивающих работоспособность судна до очередного среднего ремонта второго объема (или капитального ремонта): в промежуточные годы осуществляются текущие ремонты и средние ремонты первого объема в сроки, установленные системой ППР.
При средних ремонтах выполняют отдельные работы по модернизации, направленные на улучшение технико-экономических свойств судна, а также условий труда и быта судовых команд. Средние ремонты речных судов проводят в межнавигационный период. При сред-
ремонтах предусматривают замену и капитальный ремонт значительной части электрооборудования. Средние ремонты следует выполнять агрегатным и агрегатно-узловым методами с использованием отремонтированного и нового электрооборудования обменного фонда.
Согласно Правилам ремонта судов внутреннего плавания при капитальном ремонте подлежит замене все электрооборудование, за исключением силовой и осветительной сети.
Работы по ремонту электрооборудования судов речного флота выполняют судоремонтные предприятия и РЭБ в цехах и на судах.
Основным ремонтным документом яв
ляется ремонтная ведомость, которая составляется с учетом всех имеющихся на судне данных о состоянии электрооборудования.
Для судов серийной постройки первичным ремонтным документом служит единая ремонтная ведомость, в которой указан максимально возможный объем работ при той или иной категории ремонта. Единая ремонтная ведомость дает возможность предварительно ознакомиться с необходимыми ремонтными работами, уточнить их характер и объем.
Ремонт электрооборудования судов речного флота на судоремонтных заводах (СРЗ), как правило, производится в специализированных цехах.
СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
СХЕМЫ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Схемы судовых электростанций постоянного тока. На рис. 2-1 изображена схема судовой электростанции постоянного тока напряжением 220 В с двумя основными и одним стояночным генераторами. Все три генератора подключаются к шинам ГЭРЩ с помощью автоматических выключателей, устанавливаемых на генераторных секциях щита. Схема допускает параллельную работу генераторов.
Для регулирования возбуждения при одиночной работе генератора и переводе нагрузки с одного генератора на другой предусмотрен реостат возбуждения /?в- При стоянке судна необходимое питание приемников обеспечивается стояночным генератором G3. Защита генераторов от токов короткого замыкания осуществляется автоматическими выключателями, имеющими реле максимального ток^ КА и реле времени КТ. Последнее представляет собой электромагнитное реле с выдержкой времени до 0,6 с. Прн перегрузке генератора током, превышающим номинальный, действие реле КА при отключении замедляется часовым механизмом, выдержка времени которого достигает 10 с и более. Защита генератора от перехода в двигательный режим осуществляется с помощью реле обратного тока КОА, которое срабатывает прн значениях обратного тока, равных 10—15 % номинального.
Положения автоматического выключателя контролируются сигнальными лампами: включение — лампой Н1, выключение — лампой Н2. Лампы включают н выключают с помощью блокирующих контактов К. Для контроля работы генераторов Правила Регистра рекомендуют в данных установках следующие приборы. Каждый генератор снабжается одним амперметром. Благодаря применению переключателя SV несколько вольтметров заменяются одним для всех генераторов. Этим же вольтметром с помощью переключателя измеряется сопротивление изоляции сети, находящейся под напряжением.
Для восстановления остаточного намагничивания предназначен двухполюсный выключатель S4, с помощью которого подается напряжение на обмотку возбуждения генератора от шин электростанции. В контрольно-измерительных и защитных цепях устанавливаются предохранители, необходимые для 8
защиты проводов вторичной коммутации от коротких замыканий в этих цепях. Кабели потребителей защищены от токов короткого замыкания и перегрузки установочными автоматическими выключателями с электромагнитными и тепловыми расцепителями.
Параллельная работа генераторов постоянного тока. Для включения генератора со смешанным возбуждением на параллельную работу с другим работающим генератором после подготовки включаемого генератора к пуску запускают его первичный двигатель и доводят напряжение включаемого генератора до напряжения работающего генератора (напряжения на шинах ГЭРЩ).
Для предотвращения перехода включаемого генератора в двигательный режим рекомендуется с помощью регулятора напряжения довести напряжение подключаемого генератора до значения, превышающего напряжение на шинах иа 2—3 В.
После этого включают автоматический выключатель подключаемого генератора, если выключатель трехполюсный и один из полюсов используется для соединения с уравнительной шнной.
Если автоматические выключатели (рубильники) генераторов двухполюсные и для присоединения к уравнительной шине установлен отдельный однополюсный (уравнительный) рубильник, то в этом случае перед включением подключаемого генератора необходимо раньше включить уравнительный рубильник. Нагрузку на подключенный генератор переводят с помощью регуляторов возбуждения. Для этого увеличивают э. д. с. включенного генератора илн снижают ее.
Для сохранения напряжения на шинах неизменным при распределении нагрузки управляют регуляторами возбуждения обоих генераторов: у подключенного генератора возбуждение увеличивают, а у работающего уменьшают.
При параллельной работе генераторов необходимо следить за равномерным (пропор| циональиым) распределением их нагрузки!. При отключении одного из параллельно par ботающих генераторов его нагрузку переводят на остающиеся. Генератор отключают при нагрузке, близкой к нулю, не допуская его перехода в двигательный режим.
Схемы с уд овых электростанций переменного тока. Схема судовой электростанции переменного тока (рис, 2-2) состоит из двух
основных и одного резервного генераторов Синхронные генераторы с самовозбуждением G1—G3, применяемые в современных установках, подключаются к ГЭРЩ с помощью автоматических выключателей. Схема коммутации электростанции обеспечивает параллельную работу трех генераторов. Секции щита соединяются автоматическим выключателем QF5. При коротком замыкании на ГЭРЩ выключатель разделяет секции щита, обёспечивая таким образом бесперебойное питание потребителей от неповрежденной части щита. Отходящие фидеры отключаются и включаются установочными выключателями, находящимися на распределительных секциях щита.
Синхронные генераторы, как и генераторы постоянного тока, защищены от токов короткого замыкания, перегрузки и перехода в двигательный режим. Защита от токов короткого замыкания и перегрузки осуществляется автоматическими выключателями QF1— QF3, Положение их контролируется сигнальными лампами Н1 и Н2. От перехода в двигательный режим генераторы защищены реле обратной мощности КОМ.
Регулирование возбуждения и поддержание постоянного напряжения генератора осуществляется автоматическим регулятором напряжения. Гашение поля производится подключением с помощью рубильника SF резистора RF к обмотке возбуждения генератора..
Подача топлива или пара в первичный двигатель регулируется дистанционно серводвигателем СДУ установленным на дизеле или турбине. Переключатель дистанционного управления ЗДУ серводвигателя СД имеет 3 положения: среднее — выключено, правое и левое обеспечивают вращение серводвигателя в разных направлениях. Переключатель дает возможность плавно изменять частоту тока генератора при синхронизации и регулировать распределение активной нагрузки между генераторами.
На схеме рис. 2-2 показаны установленные на щитах измерительные приборы, а также схема их включения и переключатели амперметра S/4, вольтметра и частотомера SV для одного генератора. Амперметр РА переключателем SA включается без разрыва цепи на ток каждого трансформатора, измеряя токи в фазах А и С, а также на суммарный ток двух трансформаторов тока. Известно, что сумма токов двух фаз в трехфазной системе без нейтрального провода всегда равна току третьей фазы; поэтому в данном случае амперметр измеряет ток фазы В. Вольтметр включается через переключатель SV для измерения напряжений между фазами генератора А и В, В и С, С и А.
На схеме показаны цепи питания приборов синхронизации.
Схема предусматривает вольтметр для замера напряжения на секциях шин, приборы контроля или измерения сопротивления
Рис. 2-кхСхема судовой электростанции постоянного тока
изоляции сети под напряжением и устройства синхронизации генераторов.
Схемы включения генераторов переменного тока на параллельную работу. На рис. 2-3 представлена принципиальная схема точной синхронизации генераторов. Генераторы включают в такой последовательности (предположим, что генератор G1 работает, а генератор G2 подключается):
1) с помощью регуляторов возбуждения РВ по вольтметрам PV уравнивают -напряжения генераторов;
2) воздействуя на серводвигатель СД, который механически связан с регулятором частоты вращения первичного двигателя, с помощью переключателя дистанционного управления s серводвигателем 8ДУ изменяют подачу топлива (или пара) первичного двигателя генератора и уравнивают частоты вращения генераторов, контролируя это по частотомерам PF;
3) выключателем S1 включают одну обмотку синхроноскопа S на шины ГЭРЩ электростанции, а другую через переключатель
S2 на напряжение генератора G2. Изменением подачи топлива первичного двигателя генератора добиваются наиболее медленного вращения стрелки синхроноскопа (т. е. минимальной разности частот тока генераторов) и в момент, когда стрелка прибора проходит красную отметку, что соответствует совпадению напряжений подключаемого генератора и сети по фазе, включают генератор G2 на шины электростанции.
Осуществление точной синхронизации генераторов требует от обслуживающего персонала достаточного опыта и затраты определенного времени. При неточном включении возможны броски тока, превышающие значительно значения номинального тока генератора, представляющие опасность для механической прочности генератора, а также вызывающие большие колебания напряжения и его провалы.
В таком случае подключенный генератор может не втянуться в параллельную работу, а работавшие генераторы могут выпасть из синхронной работы; потребители электро-
Рис. 2-2. Схема судовой электростанции переменного тока 10
НМеёитми
Рис. 2-3. Принципиальная схема точной синхронизации генераторов
Рис. 2-4. Принципиальная схема грубой синхрониза-
ции генераторов
энергии могут отключиться от шин электростанции и т. п.
Чтобы исключить возможные ошибки обслуживающего персонала, процесс включения генераторов способом точной синхронизации в большинстве случаев автоматизируют.
На рис. 2-4, а показана принципиальная схема грубой синхронизации генераторов. Из названия видно, что данный способ не обеспечивает идеальных условий включения генераторов и параллельную работу. Наоборот, для упрощения процесса включения генераторов преднамеренно идут на определенный бросок тока, значение которого ограничивается индуктивным сопротивлением xL реактора L.
Грубая синхронизация генераторов осуществляется в следующем порядке:
1) уравнивают напряжения и частоты генераторов, пользуясь теми же аппаратами и приборами, что и при точной синхронизации;
2) замыкают контакт К2 и таким образом включают генератор G2 иа параллельную работу через реактор L\
3) после спадания первоначального броска тока и уменьшения колебаний напряжения генераторов включают генератор G2 и размыкают контакт К2.
Как правило, автоматический выключатель генератора включается через 3—5 с после включения реактора.
Следовательно, при грубой синхронизации в отличие от точной включение генераторов на параллельную работу обычно производится при наличии угла сдвига фаз 6 между напряжениями генераторов (см. векторную диаграмму на рис. 2-4, 6), что связано с броском уравнительного тока между генераторами под действием геометрической разности их напряжений AU:
/=—.
*G1 +XG2 + XL
Значение сопротивления xL реактора выбирается значительно превышающим сумму сопротивлений генераторов (xG1 + х02) с таким расчетом, чтобы бросок тока не вызвал снижения напряжения меиее 85 % и повышения более 120 % номинального.
Очевидно, что при точной синхронизации АС/ и / равны нулю.
Грубая синхронизация генераторов применяется на электростанциях таких судов, где трудно осуществить точную синхронизацию (например, при большой нестабильности напряжения и частоты).
Автоматизация грубой синхронизации осуществляется более простыми средствами по сравнению с точной.
Распределение нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами. После подключения на параллельную работу синхронного генератора, нагрузка которого в это время близка к нулю, его необходимо
нагрузить.
Распределение реактивной нагрузки ме-жду параллельно работающими синхронными Генераторами производи тс я регул и рован ием тока возбужден и я. Изменение тока возбуждения осуществляетея измен синем значени я
ского регулирования напряжения или руч-и_ —тит tmi -tntt~fT“r—
иым регулятором возбуждения.
Ра с пределе н и е актив н оиПн а гр узки между пар а л л^д^щ^^ботдщщим и си н хр о н н ы ми генераторами производите яре гулированием в р а -щающе го" 'момента первичных двигателей, а следова тельно, и их частоты вращения путем воздействия на ~с и с те м у "п о дачи тбйл ива (па р а) пёрвичнНПг* двтпщтетяТ^Этб у с¥а "О в л и ва ется на ГЭРЩ кнопками управления серводвигателями на регуляторы частоты вращения первичных двигателей.
При переводе нагрузки с одного синхронного генератора на другой следует одновременно изменять токи возбуждения у подключенного и работающего генераторов, а также их вращающие моменты, благодаря чему обеспечивается постоянство напряжения и часто
ты тока сети.
Поскольку первичные двигатели судовых генераторных агрегатов всегда снабжены автоматическими регуляторами частоты вращения, если синхронные генераторы имеют автоматические регуляторы напряжения, нагрузку между параллельно работающими генераторами можно перераспределять, воздействуя на первичный двигатель только одного нз генераторных агрегатов.
После принудительного распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами, произведенного при включении, генераторы в дальнейшем должны самостоятельно поддерживать распределение нагрузок в заданной им пропорции.
Распределение реактивных нагрузок между генераторами во время их параллельной работы достигается применением генераторов, обл ада ющи х соответствием характеристик систем автоматического регулирования возг буждения, наладкой этих систем и уравни-тельными связями между нимщ
Для ооеспечёния распределен и я а кти в н ы х нагрузок между генераторами во время их параллельной работы необходимо, чтобы характеристики регулирования частоты вращения первичных двигателей были статическими. При равных наклонах (статизмах) относительных статических характеристик регулирования частоты вращения первичных двигателей характеристики совпадают и активные нагрузки будут распределяться между синхронными генераторами пропорционально их номинальным мощностям.
На рис. 2-5 приведены статические характеристики 1 и 2 регулирования первичных двигателей двух генераторов.
Во время параллельной работы генераторов, например одинаковой мощности, при номинальной частоте вращения nHQM первый генератор отдает в сеть активную мощность
а второй — Р2, т. е. их активные нагрузки неодинаковы, так как характеристики не совпадают.
Во всех случаях относительные характеристики регулирования первичных двигателей генераторов, предназначенных для совместной параллельной работы, должны совпадать .
Механические регуляторы частоты враще-ния современных первичных двигателей обыч-но имеют приспособление для изменения ста-1 !. '• • - I II II Wl I. — ~1ЦПГ>|| Гш^ип.Жиг !•' **--! w '"П LI .
утизма регуляторной характеристики в пре-делах от 2 до 6 %. Такое значение статизма позволяет с достаточной для практики степенью точности обеспечить пропорциональное р а с п р ед ел е н и е активных мощностей межд у параллельно работающими синхронными ге-нераторами.
Параллельная работа синхронных генераторов в процессе эксплуатации судов вы-
Рис. 2-5. Распределение нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами
12
зывает в большинстве случаев ухудшение работы регуляторов частоты вращения первичных двигателей генераторов вследствие разладки, износа или неудовлетворительной наладки после ремонта.
Поэтому при ремонте первичных двигателей генераторных агрегатов необходимо уделять особое внимание ремонту и наладке работы автоматических регуляторов частоты вращения, а также регулировать статизм их характеристик, чтобы активные нагрузки распределялись пропорционально номинальным мощностям генераторов.
В связи с недостатками механических регуляторов частоты вращения первичных двигателей в последнее время на судах начали применять электрические устройства автоматического распределения активной нагрузки, непосредственно воздействующие на существующие регуляторы частоты вращения.
Надо помнить, что синхронный генератор, работающий параллельно с другими генераторами, следует отключать после снятия с него нагрузки.
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ
ЧАСТОТЫ И АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Основные требования. Постоянство частоты тока — основное условие нормальной работы потребителей электроэнергии.
Снижение частоты тока приводит к уменьшению частоты вращения электродвигателей электромеханизмов и к значительному понижению их производительности. Понижение частоты приводит к уменьшенйю к. п. д. первичных двигателей.
Повышение частоты тока сверх номинальной приводит к возрастанию мощности электродвигателей и к увеличению потребления электроэнергии судовыми механизмами; возрастает также температура нагрева, перегрев электродвигателей.
Регулирование частоты тесно связано с распределением активной мощности между агрегатами судовой электростанции, так как' восстановление частоты в электроэнергетической системе достигается путем изменения активной мощности этих агрегатов.
Устройства автомати ческого регулирования должны поддерживать постоянство частоты в электроэнергетической системе при экономически наивыгоднейшем распределении нагрузки между агрегатами и обеспечивать высокую надежность работы системы как в нормальных, так и в аварийных режимах.
Структурная схема регулирования. Причиной изменения частоты вращения является нарушение баланса между суммарной мощностью, вырабатываемой генераторами, и суммарной мощностью, потребляемой приемниками.
Регулирование частоты тока осуществляется регуляторами частоты, вращения первичных двигателей и регуляторами частоты тока. Первые непосредственно реагируют на изменение частоты враще ния первичного двига
теля, а вторые — на изменение тока генератора и его частоты.
Структурная схема системы автоматического регулирования частоты тока и распределения активной мощности (рис. 2-6) включает следующие элементы: измерительный элемент регулятора частоты вращения ИЭРЧВ, реагирующий на отклонение частоты вращения от заданного значения; исполнительный орган регулятора частоты вращения ИОРЧВ; измерительный орган частоты тока (датчик частоты) ДЧ; измерительный орган активного тока (датчик активного тока) ДАТ; усилитель У; серводвигатель СД — исполнительный орган устройства регулирования частоты тока и распределения активной мощности; первичный двигатель ПД; генератор Г.
При нарушении установившегося режима в системе приходят в действие регуляторы частоты вращения и частоты тока.
В процессе регулирования устанавливается-новое значение частоты тока, определяемое статизмом характеристик регулирования.
Регулирование частоты тока и активной мощности генераторов осуществляется воздействием на исполнительный орган регулятора частоты вращения первичного двигателя.
Для регулирования частоты вращения и частоты тока применяются регуляторы с астатической / и статической 2 характеристиками (рис. 2-7),. выражающими зависимость угловой скорости со и частоты / от значения активной мощности Р.
При регулировании по астатической характеристике частота в системе остается постоянной независимо от величины нагрузки. Регулирование по статической характеристике дает возможность получить заданное распределение активной нагрузки между генераторами, но при этом с увеличением нагрузки частота уменьшается.
Коэффициент статизма характеристики регулирования определяется по формулам:
fec= -соном 100.
(Ох X
А • А
100,
где сох.х, fx.x — угловая скорость и частота при. холостом ходе;
<^ном, ^ном — угловая скорость н частота при номинальной активной нагрузке генератора.
Регуляторы частоты вращения характеризуются также степенью неравномерности
Рис. 2-6. Структурная схема системы автоматического регулирования частоты тока и распределения активной мощности
основаны центробежные регуляторы частоты вращения, широко используемые в судовых электроэнергетических системах.
Устройство регулирования частоты и автоматического распределения активных нагрузок типа УРЧН. На каждой из генераторных секций ГЭРЩ (рнс. 2-8) установлены: датчик активного тока ДАТ и усилитель У; кроме того, на секции генератора Г1 установлен прибор регулирования частоты ПРЧ.
Каждый из датчиков активного тока ДАТ измеряет активную составляющую нагрузки своего генератора. Датчики активного тока через блокирующие контакты генераторных выключателей соединены по дифференциальной схеме. Разностный ток их выходов протекает по обмоткам управления всех ма|мт-ных усилителей устройства. Выбор б^|ВрГ агрегата (т. е. агрегата, регулировочрИ^ха-рактеристика которого в процессе распределения остается фиксированной) осуществляется путем выключения питанц^ усилителя выбранного агрегата.^ыЗЛК*каждого усилителя включен на об|Лт^управления двигателя регулятора частоты Вращения агрегата.
Устройство типа УРЧН, включенное в систему, работает следующим образом. При равенстве значений активных нагрузок генераторов выходные токи датчиков активного ' тока равны, ток в цепи дифференциальной связи между датчиками отсутствует, напряжения на выходах усилителей равны нулю н двигатели регуляторов частоты вращения не работают.
При рассогласовании значений активных нагрузок агрегатов в цепи дифференциальной связи протекает ток, определяемый значением разности выходных токов датчиков ДАТ; на выходах усилителей появляется напряжение>
§ — Пх*х ПН0М лср
где лх.х — частота вращения при холостом ходе;
лном — частота вращения при номинальной нагрузке;
лСр — частота вращения при половинной нагрузке.
Основной способ регулирования частоты вращения — по мгновенному отклонению регулируемого параметра. На этом принципе
Рис. 2-7. Характеристики регулирования частоты
полярность которого определяется направлением тока в обмотке управления усилителя У. Включенные к выходам усилителей серводвигатели СД в зависимости от полярности сигналов воздействуют на настройки регуляторов частоты вращения РЧВ, которые соответственно перемещают регулировочные характеристики регуляторов частоты вращения агрегатов в сторону уменьшения величины рассогласования активных нагрузок, чем достигается пропорциональное распределение активной мощности между генераторами.
Схемы уравнительных связей при параллельной работе синхронных генераторов.
Уравнительные связи применяются для равномерного распределения реактивных нагрузок между параллельно работающими синхронными генераторами, имеющими автоматическую систему регулирования напряжения.
Уравнительные связи осуществляют на постоянном и на переменном токе.
Принцип осуществления уравнительных связей на постоянном токе является единым для всех систем регулирования. В этом случае силовые выпрямители параллельно работающих генераторов по существу в свою очередь работают параллельно на общие шины, от которых при одинаковом напряжении питаются обмотки возбуждения генераторов. Если генераторы разной мощности, то в обмотку возбуждения генератора меньшей мощности включается соответствующий уравнительный резистор.
Схемы уравнительных связей на переменном токе для различных систем регулирования имеют специфические особенности.
режимы нагрузки при пуске
М О Щ Н Ь! X 3 Л 6 К Т Р О П Р И 6 О Д О Б
Проверка мощности генераторов по пусковому режиму. Регулирование нагрузки судовых генераторов — одна из задач обслуживающего персонала при эксплуатации судовых электростанций.
Подключение токоприемников, как и включение на параллельную работу генераторов, осуществляется исходя из производственной необходимости. Однако при этом необходимо стремиться к тому, чтобы для экономии топлива генераторные агрегаты судовой электростанции работали в режиме 75—100 %-ной нагрузки, обеспечивающем оптимальное значение к. п. д. Следовательно, если работающий генератор уже загружен до номинальной мощности и требуется кратковременно подключить новый токоприемник, то целесообразно отключить на это время неответственных потребителей, а не включать параллельно второй агрегат. Необходимо учитывать также и то, что, как правило^туд-богенератор доп: у ск а
г не более 50- % в течение 2 мин, а дизель-генератор — в течение 5.с.
- Г J__. IT-— 1,Г*П|Т. " * 1
. Рис, 2-8. Система автоматического регулирования частоты и распределения активной нагрузки
М
Таблица 2.1. Зависимость характеристик асинхронных электродвигателей от колебаний напряжения
Напряжение
Характеристика
‘'=90% ‘'ном
£/=105% £/ном
Вращающий момент
Синхронная частота вращения
Скольжение
Cos ср:
при полной нагрузке
при 75%-й нагрузке
при 50%-й нагрузке
Ток при полной нагрузке
Пусковой ток
Наибольшая перегрузочная способность
Уменьшается на 19% Остается
Увеличивается на 23% Увеличивается иа 0,01 Увеличивается на 0,02—0,03 Увеличивается на 0,04—0,05 Увеличивается на 11 % Уменьшается на 10—12% Уменьшается на 19%
Увеличивается на 10% неизменной
Уменьшается на 9% Уменьшается на 0,01
Уменьшается на 0,015—0,02
Уменьшается на 0,025—0,03 Уменьшается на 8% Увеличивается на 5—6%
Увеличивается на 10%
Характерной особенностью электростанций судов морского и речного флота является наличие токоприемников, мощность которых соизмерима с мощностью единичного генератора.
Очевидно, что при подключении электропривода соизмеримой мощности необходимо, чтобы бросок тока нагрузки генератора не превышал допускаемого кратковременного значения и чтобы в установившемся режиме ток нагрузки генератора не был больше номинального значения.
Следует учесть, что в связи с широким применением станций управления пусковые токи, даже в установках постоянного тока, достигают трехкратного значения.
Ниже приводится пример проверочного расчета пускового режима:
Число работающих дизель-генера-торов . .....................1
Номинальный ток генератора . .850 А
Ток нагрузки......................500 А
Номинальный ток подключаемого электропривода .....................350 А
Кратность пускового тока . . .3
В процессе пуска электропривода кратковременная нагрузка генератора составит
500 + 350-3
850
1,83, или 183 о/о,
т. е. перегрузка будет равна 83 %, что при постоянном токе недопустимо, а при переменном нежелательно*.
Нагрузка генератора после пуска электропривода будет
500 + 350
850
или 100 %.
Приведенный расчет для переменного тока является приближенным. При точном расчете нужно учесть, что токи нагрузки генератора и пусковой ток электропривода не совпадают по фазам.
Следовательно, в данном случае перед включением мощного электропривода можно, не запуская второй дизель-генератор, несколько уменьшить нагрузку работающего генератора, отключив часть второстепенных потребителей. После пуска мощного электропривода их можно снова включить.
Из приведенного примера очевидно, что прн подключении электроприводов соизмеримой мощности нельзя исходить только из того, что в установившемся режиме сумма токов нагрузки подключаемого электропривода соизмеримой мощности и тока работающего генератора не превысит номинального тока последнего.
Влияние колебаний напряжения генераторов на характеристики асинхронных электродвигателей. Включение и выключение крупных потребителей тока, мощность которых соизмерима с мощностью питающих их генераторов, сопровождаются резкими колебаниями напряжения судовой сети, влияющими на характеристики асинхронных электродвигателей следующим образом.
Пусковой, наибольший и рабочий вращающие моменты пропорциональны квадрату напряжения.
Синхрднная частота вращения при изменении напряжения остается постоянной.
Скольжение асинхронного двигателя обратно пропорционально квадрату напряжения.
Коэффициент мощности несколько увеличивается с уменьшением напряжения и уменьшается с увеличением его.
Ток при полной нагрузке увеличивается с уменьшением напряжения и уменьшается с увеличением его.
Пусковой ток уменьшается с уменьшением напряжения и увеличивается с увеличением его.
Для примера в табл. 2-1 приведены изменения характеристик, соответствующие и 1»05(7how
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ СУДОВЫХ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
Техническое использование. При подготовке генератора к работе необходимо:
тщательно осмотреть генератор и элементы системы самовозбуждения и убедиться в отсутствии на них и внутри них посторонних предметов;
проверить наличие щеток на соответствующих местах, плотность их прилегания, надежность крепления щеточных токоведущих кабелей («канатиков») и состояние контактных колец; в случае необходимости пришлифовать щетки; убедиться в том, что они легко скользят в обоймах щеткодержателей и не свисают иад краями контактных колец; при соприкосновении щеточных «канатиков» с корпусом устранить его;
проверить сопротивление изоляции статора и ротора генератора и системы самовозбуждения мегаомметром, напряжение которого должно быть не выше 500 В;
обеспечить нормальное поступление смазки в подшипники скольжения генератора или убедиться в наличии смазки у подшипников качения;
при наличии воздухоохладителя открыть вентиль охлаждающей воды;
при автономной системе воздушного охлаждения силовых выпрямителей пустить ее в ход;
убедиться в том, что автомат главной цепи генератора отключен;
при наличии рубильника гашения поля убедиться В том, что гашение поля снято;
в случае первого пуска после монтажа, ремонта или длительного бездействия необходимо, кроме того:
проверить зазоры между каждым полюсом ротора генератора и внутренней поверхностью пакета статора в трех точках по окружности; у генераторов размер этого зазора может отклоняться от расчетного значения, указанного в формуляре, не более чем на 10 %;
провернуть ротор генератора на 1—2 оборота, следя при этом за проворачиванием первичного двигателя и ротора;
проверить правильность и надежность присоединения кабелей к элементам сиЛемы саморегулирования и на панели вывода генератора;
проверить надежность присоединения заземляющих шин (перемычек).
Включение. Для этого необходимо:
убедиться в том, что автоматический выключатель главной цепи генератора отключен, а. аппарат гашения поля замкнут;
поставить в известность вахтенного механика о готовности к пуску;
пустить первичный двигатель и довести частоту его вращения до номинальной;
разомкнуть аппарат гашения поля, возбудить генератор;
16
после того как генератор возбудится, дать ему поработать на холостом ходу не менее 15 мни;
убедиться в том, что при разгоне первичного двигателя напряжение генератора автоматически увеличивается и достигает установившегося номинального значения при номинальной частоте;
при наличии в системе саморегулирования генератора переключателя режимов убедиться в том, что он находится в необходимом положении;
включить главный автоматический выключатель, загрузить генератор и в случае необходимости подрегулировать напряжение;
проверить показания приборов (амперметра, вольтметра, частотомера);
если запускаемый генератор должен работать параллельно с другим, работающим на общую сеть, то при точной синхронизации необходимо:
запустить и возбудить генератор, как было сказано*ранее;
путем воздействия на регулятор частоты вращения первичного двигателя установить частоту тока генератора, равную частоте тока сети или другого генератора;
путем воздействия на резистор уставки напряжения х установить напряжение генератора равным напряжению сети или другого генератора;
включить генератор на сеть в момент синхронизма, определив его по синхронизационному устройству;
воздействуя на регулятор частоты вращения первичного двигателя, перевести на генератор такую активную нагрузку, чтобы отношение ее к мощности генератора было таким же, как и у другого параллельно работающего генератора;
при необходимости и наличии резистора уставки напряжения распределить реактивную нагрузку так, чтобы отношение тока нагрузки генератора к его номинальному току было таким же, как и у другого параллельно работающего генератора.
Контроль распределения нагрузок между параллельно работающими генераторами ведется по показаниям ваттметров или фазометров, установленных на щите. При пропорциональном распределении нагрузок отношение показаний ваттметров должно быть таким же, как и отношение номинальных мощностей генераторов, а показания фазометров должны быть одинаковыми.
Во время работы саморегулируемых генераторов необходимо следить за тем, чтобы показания приборов не превышали пределов, указанных в формуляре. Температуры обмоток генератора и элементов системы саморегулирования не должны превышать допустимых.
Генератор под нагрузкой должен работать без искрения под щетками; температура подшипников н вибрация не должны быть выше нормальных. Необходимо вести наблюдение за работой подшипников генератора. Шум их при нормальной работе должен быть равно-
- й
> • * г
%;Иерным. При обнаружении ненормальностей в работе генератора или системы самовозбуж-' дения следует выяснить причины этого и, : если необходимо, снять нагрузку, остановить генератор и устранить неисправность.
Выключение. Для остановки генератора, Z работающего параллельно с другим, следует сначала разгрузить его или перевести его г нагрузку на генератор, который будет про-? должать работу. Для этого необходимо уве-z личить подачу пара (топлива) первичному двигателю генератора, на который хотят пе-| ревести нагрузку, и одновременно несколько | повысить возбуждение последнего.
| В то же время уменьшают подачу пара | (топлива) первичному двигателю оста на вл и-
Л* £
S
ваемого генератора и одновременно несколько понижают возбуждение этого генератора. После перевода нагрузки отключают главный автоматический выключатель останавливаемого генератора и останавливают первичный двигатель.
После остановки первичного двигателя осматривают генератор и систему саморегулирования.
При наличии рубильника гашения поля рекомендуется перед остановкой первичного
| двигателя снизить напряжение путем уста-| новки этого рубильника в положение гаше-|« ння поля.
Генераторы и системы их самовозбужде-g ния и саморегулирования должны постоянно || находиться в состоянии готовности к работе. | Для этого должно быть обеспечено надлежа-щее обслуживание генераторов и указанных | систем во время их работы и после остановки.
Особенно тщательное обслуживание необходимо при судовых автоматизированных ^электроэнергетических системах, где генера-торы запускаются автоматически в любое 'время и где они всегда должны находиться 5 в состоянии готовности к пуску и работе, h Обслуживание систем самовозбуждения р и саморегулирования не представляет боль-I шой сложности вследствие отсутствия у них I механических трущихся частей. Однако для R предотвращения возможных неисправностей Цэтих систем требуется внимательное наблю-рдение за ними.
В процессе обслуживания систем самовоз-рбуждения и саморегулирования необходимо: I периодически наблюдать за температурой В нагрева компаундирующих трансформаторов Втока, реакторов, трансформаторов напряже-ВЙнйя, магнитных усилителей и т. д. и особенно Ц.внимательно следить за температурой возду-Вха, выходящего из блока силовых выпрями-|телей;
К?- обтирать чистой ветошью наружные и дос-ртупные внутренние поверхности генератора и ^указанных элементов систем самовозбуждения ЖЙ саморегулирования; особенно тщательно ^поддерживать чистоту обмоток генератора и ^элементов системы, для чего систематически Еобтирать их и продувать сжатым до 0,2 МПа ^воздухом, проверять состояние верхнего поте рова изоляции обмоток. Случайно поврежденные части обмоток тщательно изолировать
Й покрыть изоляционным лаком;
если элементы системы саморегулирования (реактор, трансформаторы и пр.) имеют специальные вентиляционные кацалы, следить, чтобы эти каналы не были загрязнены или забиты;
если блоки выпрямителей имеют искусственное охлаждение, осуществляемое охлаждающим генератор воздухом (при установке блоков в корпусе генератора) или при помощи отдельного вентилятора, следить, чтобы охлаждение блоков было непрерывным, иначе они могут выйти из строя из-за перегрева;.
систематически проверять состояние контактов и следить за тем, чтобы контактные соединения были надежно затянуты. При наличии на контактах окислов или оплавлений зачистить их;
проверять затяжку пакетов трансформаторной стали в сердечниках компаундирующего трансформатора тока, реакторов и пр.
Наряду с этим большое внимание необходимо уделять техническому обслуживанию элементов цепи самовозбуждения генераторов — контактных колец обмотки ротора, щеткодержателей и щеток ротора, контактных креплений всей цепи, блоков силовых выпрямителей, поскольку от этого зависит безотказность самовозбуждения генератора при его запуске и во время работы.
Следует периодически тщательно осматривать блоки выпрямителей и их элементы — шайбы (у селеновых выпрямителей) и диоды (вентили) (у кремниевых выпрямителей).
Основные требования техники безопасности при техническом обслуживании систем самовозбуждения. При выполнении работ по генераторам и аппаратуре систем саморегулирования и самовозбуждения, связанных с обслуживанием, ремонтом и наладкой, необходимо строго соблюдать правила техники безопасности на судах морского и речного флота.
При этом надо выполнять следующие основные требования техники безопасности: допускать работу генератора только при наличии надежного заземления его корпуса, а также корпусов и кожухов аппаратуры системы самовозбуждения и саморегулирования;
не допускать работы генератора со снятыми колпаками или кожухами аппаратуры системы самовозбуждения и саморегулирования;
не снимать защитных колпаков и кожухов аппаратуры и контактных колец во время работы генератора;
не касаться токоведущих и вращающихся частей во время работы генератора;
не вскрывать панель выводов во время работы генератора;
не выполнять каких-либо работ под напряжением;
работы по техническому обслуживанию, наладке и ремонту, связанные с возможностью случайного прикосновения к обнаженным токоведущим частям, проводить только при снятом напряжении и после проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях аппаратуры; при этом необходимо разрядить
конденсатор, для чего закоротить на непродолжительное время его выводы между собой и на корпус;
не допускать работы генератора, если сопротивление изоляции его и системы самовозбуждения и саморегулирования будет ниже 0,2 МОм.
Для четкой наладки системы самовозбуждения и саморегулирования, а также для правильного определения качества элементов системы (выпрямителя, трехфазного конденсатора) при определении неисправности необходимо выполнять контрольные замеры параметров всей системы в целом и отдельных её элементов.
СИСТЕМА САМОВОЗБУЖДЕНИЯ И
САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ судовых СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ СЕРИИ /лсх ЕЕ РАБОТА, ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ
И НАЛАДКА
Основные технические данные системы. Система выполнена по принципу компаундирования с электромагнитным сложением сигналов.
Система обеспечивает поддержание напряжения генератора с отклонением ±1,0 % при изменении нагрузки от 0 до 100 % номинальной, коэффициента мощности от 0,6 до 1,0, частоты вращения ±2,0 и при любом тепловом состоянии.
Реостат уставки обеспечивает изменение напряжения в пределах 0,95—1,05 номинального во всем диапазоне нагрузки от холостого хода до номинальной.
Принципиальная схема системы и ее элементы. Схема самовозбуждения приведена на рис. 2-9.
Основными элементами системы являются: синхронный генератор СГ; трансформатор фазового компаундирования с магнитным шунтом ТКШ; блок силовых выпрямителей ВС; блок дросселей отсоса ДО; блок конденсаторов С1; блок корректора напряжения Б КН; трансформатор тока ТТ; аппарат гашения поля АГП. По одну сторону магнитного шунта трансформатора ТКШ расположены обмотки напряжения ОН и питания корректора напряжения ОХ. По другую — обмотка питания отсасывающих дросселей и конденсаторов ОДО. Вверху расположена вторичная обмотка, от которой питаются силовые выпрямители ОСВ. В крайних фазах поверх вторичной обмотки расположена токовая обмотка ОТ.
Работа системы. Начальное возбуждение осуществляется от- остаточного напряжения. Надежность самовозбуждения обеспечивается включением конденсаторов С1.
Токовые обмотки ОТ компаундирующего трансформатора ТКШ включены последовательно с обмотками статора генератора. Обмотки напряжения ОН соединены в звезду и подключены параллельно силовым обмоткам генератора и сборным шинам. Обмотка возбуждения генератора питается через полупроводниковый выпрямитель от вторичных обмо
Рис. 2-9. Принципиальная схема самовозбуждения генераторов серии МСК
18
ток ОСВ компаундирующего трансформатора, соединенных в звезду. Обмотки питания корректора ОК подключены к корректору напряжения; обмотка питания отсасывающих дросселей ОДО подключена к дросселям.
Работа генератора при холостом ходе обеспечивается током /о.н> трансформируемым во вторичной обмотке ОСВ обмоткой напряжения ОН,
Регулирование тока возбуждения генератора осуществляется с помощью фазовой схемы компаундирования с корректором на
пряжения.
Трансформатор с магнитным шунтом представляет собой совокупность элементов схе-
мы фазового компаундирования. Потокосцепление обмотки ОСВ определяется суммарной магнитодвйжущей силой (м. д. с.), создаваемой всеми обмотками трансформатора ТКШ. При этом м. д. с. обмоток ОН и ОТ суммируются под углом, близким к 90°, при активной нагрузке (вследствие наличия в магнитопроводе ТФК магнитного шунта) и являются намагничивающими. Магнитодвижущая сила обмоток питания силовых выпрямителей ОСВ и обмотки питания отсасывающих дросселей ОДО и конденсаторов также складываются
геометрически и являются размагничивающими; м. д. с. обмотки ОТ совпадает по фазе
с током нагрузки и изменяется пропорцио
нально значению последнего.
Сочетание фаз питания обмоток напряжения и тока подобрано таким образом, чтобы при прочих равных условиях ток обмотки возбуждения генератора увеличивался при уменьшении коэффициента мощности или уменьшался при увеличении его (рис. 2-10).
Требуемая точность поддержания напряжения ±1 % обеспечивается совместной работой схемы фазового компаундирования и корректора напряжения, воздействующего на управление дросселем отсоса.
Изменение тока управления отсасывающего дросселя приводит к изменению размагничивающей м. д. с. обмотки ОДОУ а следова-тельно, и к изменению потокосцепления об-J мотки ОСВ, к изменению тока возбуждения и, к восстановлению напряжения генератора.
/. Корректор напряжения. Корректор на-j пряжения на полупроводниках (рис. 2-11) является релейно-импульсным регулятором
? напряжения на тиристоре. Измерительный < орган обеспечивает измерение каждой поло-f:.; жительной волны напряжения генератора при h работе силового тиристора в релейном режиме | с постоянным углом регулирования путем v соответствующего включения корректора на | трехфазный источник напряжения. Основны-£ ми элементами измерительного органа являет-I ся триггер, выполненный на транзисторах I Т1 и Т2, и источник эталонного напряжения — I стабилитрон ВЗ.
е Автоматическое распределение реактив-Е ных* нагрузок при параллельной работе ге-г нераторов МСК достигается с помощью транс-I форматоров тока_падал^ел1шх1к„д1абоед и
№ уравнительных связей.
Рис. 2-10. Диаграмма м. д. с.:
£/ —напряжение обмотки фазы генератора; U^o.tZo.t — м. д. с. токовой обмотки (ОТ); Wo.hIo.h~ м. д. с. обмотки напряжения (ОН); И/осв/х — м. д. с. вторичной обмотки (ОСВ); фи — угол между напряжением генератора и м. д. с. токовой обмотки при номинальном cos ф
При автономной работе генератора цепь вторичной обмотки трансформаторов тока шунтируется.
Автоматическое распределение реактив: ных нагрузок при параллельной работе генераторов МСК с другими генераторами достигается в результатестатизма напряжения по току. хтатора.
Равномерное распределение активной грузки.. между параллельно ~работающими
генераторами.дйегпечивается регулятором частоты вращения первичного двигателя.
Размещение элементов системы. Компаундирующий трансформатор, дроссель отсоса, блок сопротивлений и блок силовых выпрямителей устанавливаются в верхней части корпуса генератора. Блок конденсаторов в виде отдельно стоящей конструкции устанавливается в любом, удобном для монтажа и эксплуатации месте. Блок корректора напряжения является выносным устройством и устанавливается в распределительном щите или на пульте управления.
Проверка системы и ее неисправности. Неисправности системы самовозбуждения проявляются в виде нарушения режима возбуждения. Трудности их выявления состоят в том, что любая неисправность вызывает повышение тока возбуждения или снижение его по сравнению с необходимым. При одиночной работе генератора это проявляется в отклонении напряжения от номинального, а при параллельной работе — в повышении или понижении реактивной мощности генератора.
При появлении неисправности генератор следует отключить и тщательно проверить все цепи и устройства, которые могли вызвать неисправность. Обнаруженную неисправность следует устранить, восстановить нарушенную цепь, закрепив и отремонтировав неисправный элемент.
Перечень возможных неисправностей и методы их устранения приведены в табл. 2-2.
Если неисправности, указанные в первых трех пунктах, не удается устранить указанными методами, следует заменить блок корректора напряжения, использовав корректор одиночного ЗИПа.
19
Диаграмму включений пакетного переключателя
I - автономная работа-«автономная работа"
О - параллельная работа с сетью (со статизмом по току)-,,параллельная работа, сеть"
2Г - параллельная работа с генераторами банной серии (с урабни тельными соединениями)-„параллельная работа, генератор"
Рис. 2-11. Корректор напряжения:
РП1, РП2 — резисторы; ТПР — трансформатор параллельной работы; KI, К2 — контакты переключателя режима работы; Tl, Т2 — транзисторы кремниевые; С1—СЗ — конденсаторы; Bl, В2, B7t В8 — диоды кремниевые; ВЗ — стабилитрон кремниевый; В4 — тиристор кремниевый; В5, В6 — диоды кремниевые силовые; RJ—R15 — резисторы
Неполадки в системе самовозбуждения, связанные с обрывом монтажных проводов в том или инрм элементе, сравнительно'легко обнаружить, и устранить. При более серьезном повреждении (например, при витковом замыкании в обмотках), если трудно опреде
лить место повреждения, то после того, как не обнаружено обрывов в монтаже, следует замерить токи в отдельных цепях при кратковременном возбуждении генератора на холостом ходу.
Значения токов указаны в табл. 2-3.
Таблица 2-2. Неисправности системы самовозбуждения и саморегулирования генераторов серии МСК и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Генератор не возбуждается
Остаточное напряжение меньше 3 В
Обрыв на выпрямленной стороне силовых выпрямителей
Обрыв на переменной стороне силовых выпрямителей
Обрыв в цепи обмоток напряжения (ОН) трансформатора ТКШ
Пробой в конденсаторе
Замерить остаточное линейное напряжение, возбудить генератор от постороннего источника
Найти с помощью пробника место обрыва и исправить
То же
»
Найти с помощью мегаомметра поврежденный конденсатор и заменить
.20
Признаки неисправности
Причины
Продолжение табл. 2-2
Способы устранения
Напряжений на генераторе понижено, или уменьшен ток ротора при параллельной работе
Напряжение на генераторе повышено и не регулируется, или увеличен ток ротора при параллельной работе
Повышенный нагрев подшипников качения
Чрезмерный нагрев подшип-< ника; прослушивается скрежет, г стук
< Искрение щеток
1
Повреждены силовые выпрямители
Витковое замыкание в обмотках трансформатора
Неправильная регулировка потенциометра грубой уставки R1 или потенциометров RH1 и RH2
Обрыв в цепи питания корректора напряжения БКН
Обрыв в цепи обмоток дросселя отсоса
Обрыв в цепи уравнительных связей
Недостаточно смазки, много смазки, загрязнение смазки, попадание воды в смазку
Механические повреждения подшипника
Сильное или слабое нажатие щеток на трущиеся поверхности
Неправильно собрана щеточная система
Контактные кольца шероховаты или загрязнены
Повышено радиальное биение контактных колец
Поставлены щетки другой марки
Найти с помощью пробника поврежденные выпрямители и заменить их
Найти витковое замыкание и устранить его
Подрегулировать потенциометр грубой уставки R1 или потенциометры RH1 и RH2
Найти с помощью пробника место обрыва и исправить
То же
Прекращение подачи воды в воздухоохладитель
Повышенная вибрация генератора (более 150 мкм)
*
₽ ' Г .
[ Пониженное сопротивление ? изоляции (менее 0,5 МОм)
1st ** №’
Неправильная центровка валов приводного двигателя и генератора
Отсыревание обмоток или непосредственное попадание воды в генератор
Загрязнение обмоток статора, ротора, контактных колец. Пробой конденсатора С2
Вскрыть подшипник, промыть бензином с добавлением масла, протереть сухой ветошью н заполнить новой смазкой а
Немедленно остановить генератор, подшипник заменить новым
Обеспечить нормальное нажатие щеток, которое должно составлять 1,5—2,0 Н
Правильно собрать щеточную систему
Отшлифовать контактные кольца
Заточить и отшлифовать контактные кольца
Заменить щетки (марку щеток см. в формуляторе)
Необходимо в течение 10 мин перевести работу генератора на разомкнутый цикл вентиляции и обеспечить подачу воды в воздухоохладитель, после чего перевести работу генератора на замкнутый цикл
Выполнить перецентровку валов
Перед пуском высушить генератор
Удалить грязь и пыль, продуть сжатым воздухом, и если необходимо, то протереть чистой ветошью, слегка смоченной спиртом. Конденсатор заменить
А f
Таблица 2-3. Значения токов в проверяемых цепях
Цепь, в которой измеряется ток
Место включения приборов (см. рис. 2’9)
Ток. А
Примечание
Шунтовая обмотка трансформатора ТКШ. Линейный ТОК
Обмотка питания силовых выпрямителей ОСВ трансформатора ТКШ. Линейный ток
Цепь дросселя отсоса со стороны переменного тока
Цепь управления отсасывающих дросселей
В разрыв 1-1 на сборных шинах генератора
В разрыв 11-11 на блоке силовых выпрямителей БС
В разрыв 10-10 на дросселе отсоса
В разрыв 42-42 на клеммнике дросселя отсоса со стороны подсоединения выводов катушек к клеммнику
20—25
90— 100
Все значения токов соответствуют номинальному напряжению в режиме холостого хода
7—4,5
3,5—8 Зажимы для подклю-
чения приборов см. на рис. 2-9
Примечание.
В трехфазных цепях несимметрйя токов находится
в пределах ±10%.
СИСТЕМА САМОВОЗБУЖДЕНИЯ
И САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ СУДОВЫХ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ СЕРИИ МСС, ЕЕ РАБОТА, ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И НАЛАДКА
Основные технические данные системы. Система самовозбуждения основана на принципе фазового компаундирования с электромагнитным сложением сигналов.. Система обеспечивает точность поддержания напряжения генератора при установившемся тепловом состоянии в пределах ±2,5 % номинального значения при изменении тока статора от 0 до 100 % и коэффициента мощности от 0,7 до 0,95. Отклонение частоты вращения генератора может составлять при этом ±2 %
номинального значения. Время первого достижения установившегося значения напряжения генератора при прямом пуске короткозамкнутого электродвигателя на холостом ходу мощностью 30 % от мощности генератора не превышает 0,8 с.
Принципиальная схема системы и ее элементы (рис. 2-12). Элементами системы автоматического регул и рован и я являются: синхронный генератор с обмоткой возбуждения ОБ; генератор начального пуска ГНП; трехобмоточный трехстержневой трансформатор фазового компаундирования ТрФК\ блок силовых выпрямителей БСВ; реактор отсоса РО; вы прями тел ь начал ьного пуска ВпН П; выпрямители управления ВпУ; резистор уставки напряжения R4; резистор статизма R1; регулируемый резистор R2; резистор
Рис. 2-12. Принципиальная схема самовозбуждения генераторов серии МСС 22
г термокомпенсации R3; пакетный переключа-f тель В2.
‘ Реактор отсоса РО осуществляет ручную а подрегулировку напряжения генератора, а также обеспечивает параллельную работу А генераторов серии МСС с генераторами серий v МСК и ГСС.
А Трансформатор фазового компаундирова-г ния ТрФК имеет две первичные обмотки — то-£ ковую (последовательную) ОТ и напряжения (параллельную) ОН, а также одну вторичную | обмотку 02. Токовые обмотки ОТ трансформа-А- тора ТрФК включаются последовательно с ^ нагрузкой генератора. Параллельные обмот-? ки ОН трансформатора ТрФК включаются на напряжение генератора со стороны на-грузки. Вторичные обмотки 02 подключаются р к блоку силовых выпрямителей БСВ и к ра-s бочим обмоткам ОР реактора отсоса РО. По-еле выпрямления ток вторичных обмоток 02 I; трансформатора ТрФК частично подается в обмотку ротора генератора, а частично ’ ' отсасывается в рабочие обмотки реактора р отсоса.
I Уставка напряжения на выводах генера-I'' тора достигается изменением значения тока Е отсоса, в свою очередь изменяющего ток рото-ра генератора. Изменение тока отсоса осу-ществляется путем разного подмагничивания г, реактора отсоса постоянным током (током уп-равления, подаваемым в обмотку управления ОУ). Ток управления (уставка напряжения) IE изменяется вручную резистором уставки R4. I , Обмотка управления через выпрямитель ВпУ и последовательно включенные резисто-< ры R2—R4 подключается на часть линейного Е напряжения генератора (на отдельную обмот-к^ напряжения трансформатора ТрФК).
К Работа системы. Для обеспечения безот-Ц, казного начального возбуждения генератора g на валу ротора установлен однофазный гене-ft ратор с постоянными магнитами, включенный К через селеновые выпрямители ВпНП на об-ft мотку ротора.
g Для гашения поля генератора в схеме ft установлен рубильник гашения поля РГП. В Напряжение генератора регулируется В совместной работой элементов трансформато-I’ ра с магнитным шунтом.
ft- Ток возбуждения генератора пропорцио-ft нален напряжению обмотки 02 трансформа-В тора ТрФК (а следовательно, и ее потокосцеп-Ц лению). Потокосцепление обмотки 02 опреде-В ляется суммарной намагничивающей силой ft- (и. с.), создаваемой всеми обмотками транс-ft форматора. При этом н. с. последовательной К и параллельной обмоток складываются гео-В'Чметрически (под углом 90°) и являются намаг-К ничивающими. Намагничивающая сила об-ft мотки 02, питающей силовой выпрямитель и ft реактор отсоса, является размагничивающей, ft При отсутствии корректора схема рабо-Жтает таким образом.
ft При холостом ходе генератора действует ft и. с. обмотки ОН; н. с. обмотки ОТ отсут-II ствует. При нагрузке и изменении значения ft коэффициента ее мощности н. с. обмотки ОН, ft пропорциональная напряжению генератора, К остается практически неизменной, а и. с. об-fth
мотки ОТ, совпадая по фазе с током нагрузки, изменяется пропорционально значению последнего. Вследствие этого суммарная н. с. также изменяется в зависимости от значения коэффициента мощности нагрузки.
Параметры компаундирующего трансформатора ТрФК выбирают такими, чтобы суммарная н. с. обеспечила необходимое потокосцепление обмотки 02, а следовательно, и ток обмотки возбуждения, необходимый для поддержания постоянного выходного напряжения генератора с учетом требуемого тока отсоса для ручной подрегулировки напряжения. Для поддержания постоянного выходного напряжения генератора при изменении частоты в данной схеме параметры компаундирующего трансформатора выбирают такими, что при постоянной частоте и при изменении тока нагрузки от 0 до 100 % напряжение генератора возрастает.
Вследствие нагревания обмотки в о yz дения генератора и изменения в связи с этим ее активного сопротивления несколько изменяется (уменьшается) ток выхода системы автоматического регулирования, что приводит к изменению (снижению) напряжения иа генераторе (тепловое отклонение уставки). В данной системе самовозбуждения тепловое отклонение напряжения составляет 3 % в сторону снижения напряжения. Изменение уровня напряжения генератора (уставки напряжения) достигается изменением значения сопротивления резистора уставки R4, включенного в цепь управления реактора отсоса. При увеличении сопротивления резистора уставки ток управления реактора уменьшается, ток отсоса реактора также уменьшается, ток в обмотке возбуждения генератора увеличивается и выходное напряжение генератора возрастает. Резистор уставки позвол л я е т регулировать выходное напряжение в пределах от +2 до —7 %.
Автоматическое распределение реактивных нагрузок при параллельной работе гене^ раторов серии МСС одинаковой и разной мощности достигается с помощью уравнительных соединений между параллельно работающими генераторами в цепи постоянного тока. В этом случае обмотки возбуждения генераторов соединяются параллельно. Если мощность гене^ раторов различна, обмоТки возбужден и я^сде- \ ди ня юте я с включением уравнительного jag-, 1 '"з йстора в об м о т ку.воз б у ж де н и я ге н ер а тор а С ^меньшей мощности для уменьшения уравни- < тельньТХ^Тбкбв^и вьГравнйвания напряжеТПГЯ.
Ав томати чес кое распределен и е р еа ктн в -ных нагрузок при параллельной работе Гене- ~ раторов МСС с генераторами МСК и ГСС обес- ' печивается с помощью дополнительного уст- t ройства.
Исполнение и размещение элементов системы. Элементы системы выполнены отдельными блоками: трансформатор фазового компаундирования ТрФК (см. рис. 2-12) в открытом исполнении; реактор отсоса РО, блок силовых селеновых выпрямителей БСВ и выпрямители начального пуска ВпНП йстроены в один кожух брызгозащищенного исполнения; блок дополнительного устройства ДУ на от-
Таблица 2-4. Неисправности систем самовозбуждения и саморегулирования
генераторов серии МСС и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Генератор не самовозбужда-ется
Напряжение генератора на холостом ходу понижено и при изменении'сопротивления уставки не возрастает до номинального
Напряжение генератора на холостом ходу повышено н при изменении сопротивления уставки не уменьшается до номинального
Обрыв в цепях подключения выпрямителя начального пуска к цепи ротора и генератора начального пуска
При пуске оказался замкнутым рубильник гашения поля
Поврежден генератор начального пуска
Поврежден выпрямитель начального пуска
Обрыв в цепях обмотки напряжения или во вторичных обмотках
Повреждены силовые селеновые выпрямители
Обрыв в цепях обмотки управления реактора отсоса
Проверить монтаж и устранить обрыв
Разомкнуть рубильник гашения поля
Найти поврежденный выпрямитель и заменить
Проверить монтаж и устранить обрыв
Найти поврежденный выпрямитель и заменить
Проверить монтаж и устранить обрыв
дельной панели открытого исполнения, на которой смонтированы резисторы R1— R3, резистор уставки напряжения R4 и пакетный переключатель В2.
Все элементы системы работают при естественном охлаждении и располагаются в удобном для монтажа месте. Трансформатор фазового компаундирования ТрФК и дополнительное устройство ДУ встраиваются в генераторную секцию распределительного щита.
Проверка системы и ее неисправности. При автономной работе систему настраивают изменением зазора между магнитным шунтом и стержнями трансформатора ТрФК, используя изоляционные прокладки разной толщины.
Указанная регулировка выполняется на холостом ходу. При этом с увеличением зазора ток выхода трансформатора увеличивается, вследствие чего возрастают ток ротора и напряжение на генераторе. С уменьшением зазора происходит обратное. При холостом ходе зазор устанавливается таким, чтобы при отключенном реакторе отсоса и частоте тока генератора, равной о! Гц, напряжение на генераторе составляло НО—113% номинального. Ориентировочный зазор шунта с каждой стороны составляет: 10—12 мм для МСС-250, 6—9 мм для МСС-375.
После регулировки необходимо включить реактор на вторичную обмотку трансформатора, установить частоту тока 51 Гц и с помощью резистора уставки установить на генераторе напряжение, равное номинальному. Резистор параллельной работы R1 при этом должен быть зашунтирован переключателем В2.
Пределы ручной регулировки напряжения генератора проверяют резистором уставки. При необходимости изменения этих пределов в сторону увеличения напряжения генерато-24
ра (больше 100 %) следует увеличить сопротивление резистора R2 на дополнительном устройстве.
При включении 2400 витков обмотки управления реактора отсоса для генератора МСС-250 значение тока управления на холостом ходу ориентировочно составляет 0,53 А. При включении 2600 витков обмотки управления для генератора МСС-375 этот же ток ориентировочно составляет 0,58 А.
Если при настройке наблюдается резкое падение напряжения генератора при нагрузке, то следует изменить фазировку обмоток напряжения на 180°.
При использовании генераторов МСС-250 и МСС-375 с системами возбуждения на 230 В обмотка напряжения ОН должна быть включена на треугольник.
Перед включением генераторов на параллельную работу необходимо расшунтировать резистор R1 и установить такое значение его сопротивления, чтобы было обеспечено постоянство внешней характеристики генератора при изменении тока статора от нуля до /Ном порядка 3—4 % Ux.x-
При правильной фазировке ток управления реактора отсоса должен быть тем больше, чем меньше коэффициент мощности.
Основным признаком неисправности системы является нарушение режима возбуждения. Любая неисправность вызывает пое|Ы-шение возбуждения генератора или его снижение, а при параллельной работе и наличии уравн и тел ьн ы х связей со сторон ы перемен -но го тока — enie и повышение ил ипонижение peaKTHBHrLML мощности генератора. При появ-‘лении неисправности генератор необходимо отключить и тщательно проверить все цепи и устройства. Обнаруженную неисправность следует устранить, восстановив нарушенную
епь, заменив или отремонтировав неисправ-уй элемент.
Перечень возможных неисправностей ястемы, их причины и способы устранения риведены в табл. 2-4.
f Г- / vГ Н '
Ь* • - Ч г г 1 • ъ s 2 *•
ЕИС!‘У / '?нОС-г А: :-! АЛД ZlKA
Основные технические данные системы, истема выполнена по принципу фазового эмпаундирования с электромагнитным слоением сигналов.
При автоматическом регулировании наряжение генератора поддерживается с от-чонением:
±2 % от номинального значения (при не-зменном положении органов уставки) при павном изменении нагрузки от 0 до 100 % эминальной (при cos ф 0,5—0,9) с учетом змеиения теплового состояния генератора г холодного до установившегося нагретого, ри этом частота вращения приводного зигателя может изменяться соответственно
склону регуляторной характеристики до ^2,5 % от номинального значения;
±20 или 10 % от установленного значения
) время переходных процессов при набросе ютветственно 100 или 50 % нагрузки по то-
у на генератор и сбросе соответственно 100
50 % нагрузки по току с генератора при >эффициенте мощности не более 0,4. Время
^становления напряжения до установившееся с отклонением ±2 % не должно превы-ать соответственно 0,6 и 0,4 с.
Генераторы рассчитаны на следующие перегрузки по току:
10 % в течение 1 ч при cos ср = 0,8
25 % в течение 10 мин при cos ср — 0,7 50 % в течение 2 мин при cos ср — 0,6. Принципиальная схема системы и ее элементы (рис. 2-13). Основными элементами системы являются: синхронный генератор СГ с обмоткой возбуждения; генератор начального возбуждения ГНВ, трансформатор фазового компаундирования с магнитным шунтом ТФК\ блок силовых выпрямителей БСВ с тиристором Д7; выпрямитель начального возбуждения ВНВ\ блок корректора напряжения БКН\ трансформатор тока ТТ\ аппарат гашения поля АГП.
Работа системы. На валу ротора генератора установлен однофазный генератор, который обеспечивает безотказное начальное возбуждение.
Токовые обмотки ОТ компаундирующего трансформатора ТФК включены последовательно с обмотками статора генератора. Обмотки напряжения ОН соединены в звезду и подключены параллельно силовым обмоткам генератора к сборным шинам. Обмотка возбуждения генератора питается через полупроводниковый выпрямитель БСВ от вторичных обмоток ОСВ компаундирующего трансформатора. Обмотки питания корректора (ОК) и обмотки измерительные О И подключены к корректору напряжения.
Работа генератора при холостом ходе обеспечивается током /о.н, трансформируемым во вторичной обмотке ОСВ обмоткой напряжения ОН. При включении нагрузки ток возбуждения /в определяется как геометрическая сумма токов первичных обмоток и /0>н, приведенных ко вторичной обмотке ОСВ. При уменьшении cos ф нагрузки генератора ток возбуждения /в увеличивается,
/
W410
-4^20
йЗьА TH В
С31
8НВ
Ж49
СГ_ О г— ОТ
СЗР2
Д1
все 14
/о
Л-о 22 13 18
Ш
СЗР5 L—
J1
13
Д4
СЗРЗ
СЗРЧ
--—— 01
^4 ГП Л
17 18 1 3 6 7 9 8 6КН о о о о
О
Я уравна-тельным
АГП
Рис. 2-13. Принципиальная схема самовозбуждения генераторов серии ГМС
25
Таблица 2-5. Неисправности системы самовозбуждения и саморегулирования
генераторов серии ГСМ и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Генератор не возбуждается
Отсутствует напряжение на зажимах генератора начального возбуждения при исправном состоянии обмоток
Обрыв в цепи генератора начального пуска
Обрыв на стороне переменного или постоянного тока силовых выпрямителей
Пробой вентилей в блоке силовых выпрямителей БСВ или в выпрямителе начального возбуждения ВНВ
Обрыв в цепи катушек напряжения ОН трансформатора ТФК
Плохой контакт щеток с контактными кольцами
Незначителен остаточный магнетизм постоянных магнитов ротора начального возбуждения
Напряжение на генераторе понижено или уменьшен ток ротора при параллельной работе
Напряжение на генераторе превышено и не регулируется
Замыкание в цепи обмоток управления
Найти место обрыва с помощью пробника и устранить его
Найти с помощью пробника место обрыва и устранить его
Проверить каждый вентиль и заменить поврежденные
Найти место обрыва и устранить его
Устранить неисправность
Выполнить подмагничивание постоянных магнитов ротора датчика начального возбуждения путем подачи импульса тока на зажимы статора датчика начального возбуждения от источника постоянного тока напряжением 40—60 В через предохранитель на 3—5 А
Перед включением постоянного тока магниты ротора должны находиться строго против полюсов статора генератора начального возбуждения
Проверить схему соединения обмоток
Устойчивые колебания напряжения генератора
Ток ротора при параллельной работе сильно понижен или повышен; неравномерное распределение реактивных нагрузок при работе двух генераторов, включенных параллельно
Колебания мощности и тока генератора
Обрыв в цепи питания корректора напряжения БКН или в цепи обмоток управления;
неисправен БКН
Обрыв в цепи обратной связи по ротору на корректор напряжения
Обрыв в цепи уравнительных соединений
Найти с помощью пробника обрыв и устранить;
заменить БКН
Найти обрыв и устранить
Найти обрыв и устранить
Неисправен щеточный аппарат
Плохой контакт в цепи возбуждения
Колебания частоты вращения
Исправить щеточный аппарат
Проверить цепь возбуждения
Проверить частоту вращения, исправить регулятор частоты вращения первичного двигателя
26
*
т. е. выполняется принцип фазового компаундирования и обеспечивается поддержание заданного напряжения в зависимости от изменения нагрузки.
Тиристор отбора Д7 шунтирует одно плечо трехфазного силового выпрямительного моста БСВ и осуществляет необходимый отбор тока на выходе БСВ.
Автоматическое распределение реактив-ныТнагрузок при параллельной работе Тене-оаТбТТбв^ГМС достигается с помощью транс-
*?•
& •
корректора напря-встраивания в рас-
ее неисправности, самовозбуждения
;Лг,-
=!?>'
раторов 1МС достигается с помощью транс--формато ров "то ка п а р а л лельно й р а боты и уравнительных связей. При автономной работе генератора цепь вторичной обмотки трансформаторов тока шунтируется. Автоматическое распределение реактивных нагрузок при параллельной работе генераторов ГМС с дру-ги ми ген ер атбрами~достигается ввиду посто-янства напряжения по току статора. <
Размещение элементов системы. 1рансфор-матор фазового компаундирования и силовой выпрямитель с тиристором смонтированы на корпусе генератора. Блок жения предназначен для пределительный щит.
Проверка системы и
Неисправности системы
проявляются в виде нарушения режима возбуждения. Любая неисправность вызывает /повышение или снижение тока возбуждения ; по сравнению с необходимым. При одиночной работе генератора это проявляется в отклонении напряжения от номинального, а^ при ^параллельной работе — в повышении или
ТЧЧ»; Я >11^ и ИI i >1 № I № 11» -.1 .1 1Ч J -.т.л-.--
Г понижении реактивной мощности генератора.
В случае неисправности генератор следу-| ет отключить и тщательно проверить все цепи I и устройства, которые могли ее вызвать. Об-I наруженную неисправность следует устра-| нить, восстановить нарушенную цепь, закре-| пив и отремонтировав неисправный элемент. Перечень возможных неисправностей и мето-ды их устранения приведены в табл. 2-5.
Г
^система самовозбуждения f И САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ СУДОВЫХ ^СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ЗАВОДА | «ЭЛЬМО» СЕРИИ SSED, Г ЕЕ РАБОТА, ХАРАКТЕРНЫЕ
НЕИСПРАВНОСТИ И НАЛАДКА
Основные технические данные системы. Система поддерживает напряжение генерато-ра на заданном уровне с точностью ±2,5 % при изменении нагрузки от 0 до 100 % и коэффициента мощности от 0,4 до 0,9. Система ’работает по принципу фазового компаундиро-; вания с электрическим сложением сигналов, / бёз корректора напряжения. При внезапных набросах нагрузки система отличается быстро-< действием: время восстановления напряжения при набросе 100 % нагрузки 0,2 с.
' Принципиальная схема системы и ее элементы (рис. 2-14). Основными элементами системы являются: компаундирующий транс-'форматор тока /; реактор 2; силовой выпря-Иг/
/? 5 Г
Рис. 2-14. Принципиальная схема самовозбуждения генераторов завода «Эльмо» (ГДР) серии SSED
митель 3\ установочный' ручной регулятор напряжения 4.
Работа системы. После достижения генератором номинальной частоты вращения э. д. с. от остаточного магнетизма, развивающаяся в статоре синхронного генератора и действующая через реактор 2 и выпрямитель 3 на обмотку 5, доводит путем самовозбуждения напряжение синхронного генератора до значения холостого хода. Ток возбуждения и напряжение холостого хода зависят от тока /ном» протекающего через реактор и пропорционального напряжению статора генератора.
При прохождении по обмотке статора тока нагрузки /г возникает реакция якоря, в результате намагничивающего действия которой уменьшается напряжение на выводах генератора. Одновременно с этим при возрастании нагрузки генератора обмотка возбуждения 5 через компаундирующий трансформатор 1 и выпрямитель 3 получает дополнительное питание: ток статора генератора /г, проходя через первичную обмотку компаун-дирующего трансформатора, наводит в его вторичной обмотке ток /т, пропорциональный току нагрузки /н.
Таким образом, при нагрузке генератора из обмотки статора в обмотку возбуждения 5 через выпрямитель 3 поступает ток, составляющие которого определяют значение тока возбуждения. Со стороны переменного тока этот ток представляет собой геометрическую сумму двух токов: тока /ном (составляющая, пропорциональная напряжению генератора и отстающая от него на угол около 90° вследствие значительного индуктивного сопротивления реактора); тока /т (составляющая, про-
27 ‘
Рис. 2-15. Векторная диаграмма токов возбуждения при различных нагрузках
порциональная току нагрузки 7Г и находя
щаяся относительно вектора напряжения
генератора под углом (р, определяемым коэффициентом мощности нагрузки).
Как видно из векторной диаграммы (рис. 2-15), ток возбуждения генератора изме
няется при изменении его нагрузки и коэффициента мощности нагрузки. Вследствие
этого при одной и той же нагрузке ток воз-
буждения возрастает при увеличении угла сдвига фаз (уменьшении коэффициента мощ-
ности) и снижается при уменьшении угла сдвига фаз (увеличении коэффициента мощности). В этом заключается принцип фазового
компаундирования.
Благодаря соответствующим образом рассчитанному соотношению параметров генератора и элементов схемы саморегулирования увеличение тока возбуждения почти полно
стью компенсирует увеличение реакции якоря (статора), что и обеспечивает относительное постоянство напряжения генератора при изменении нагрузки и коэффициента мощности.
Для равномерного распределения реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами предусматривается двухпроводная уравнительная связь на стороне постоянного тока.
Генераторы серии SSED устойчиво работают параллельно. Не следует параллельно включать генераторы, работающие в режиме холостого хода, так как при этом возникают явления колебаний напряжения. При параллельном включении двух генераторов один из них до этого должен быть нагружен. Перед включением на параллельную работу генераторы должны быть включены на уравнительные шины, связывающие одноименные полюсы обмоток возбуждения.
Если требуется к уже работающему и нагруженному генератору подключить второй, то надо уравнять его частоту с частотой работающего генератора и установить в рабочее положение установочный реостат. Равенство напряжений необязательно.
Равномерное распределение реактивных нагрузок между параллельно включенными генераторами производится системой регулирования с помощью уравнительных шин. Распределение активной нагрузки не зависит от системы регулирования напряжения и осуществляется только изменением мощности первичных двигателей; для этого необходимо воздействовать на регулятор подачи топлива дизеля или на регулятор подачи пара турбины. Равномерное распределение активных нагрузок целиком зависит от правильной наладки регуляторов частоты вращения первичных
двигателей, в результате которой изменение частоты вращения всех дизелей в зависимости от нагрузки происходит одинаково.
Исполнение и расположение элементов системы (справочные данные приведены для генератора типа SSED 912-12, установленного иа судах серии «Михаил Калинин»). Компаундирующий трансформатор тока имеет грехстержневой пакетный сердечник, набранный из листовой трансформаторной стали. На каждом стержне находится по одной первичной и вторичной обмотке. Вторичная обмотка состоит из двух частей: одна является регулировочной и имеет 4 вывода, другая соединена последовательно с первой частью и выводов не имеет. Концы трех фаз вторичной обмотки соединяются иа сборке выводов звездой. Компаундирующий трансформатор тока рассчитан для работы при естественном охлаж
дении.
Реактор состоит из трехстержневого сердечника, набранного из листовой трансформаторной стали, и трех многослойных медных катушек. Начала и концы обмоток выведены на сборку. В магнитопроводе реактора между верхним и нижним хомутами и тремя сердечниками имеется немагнитный зазор, образуемый посредством прокладок из твердой бумаги; для точного регулирования верхнего немагнитного зазора служат полоски тонкой бумаги. Все части реактора соединены стальными болтами, .для уменьшения потерь на
вихревые токи изолированными от пакета стали. Реактор имеет естественное охлаждение, причем отдача теплоты происходит не только от наружной поверхности, но и через каналы, устроенные между катушками и сердечниками, вследствие чего реактор должен находиться в вертикальном положении. Во время эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы вентиляционные каналы реактора не были засорены.
Силовой выпрямитель состоит из трех трехфазных столбов, соединенных параллельно. Отдельные столбы имеют 18 селеновых шайб, включенных по трехфазной мостовой схеме. Силовой выпрямитель работает в условиях естественного охлаждения. Вследствие этого для лучшего охлаждения столбы выпрямителя устанавливают так, чтобы селеновые пластины находились в вертикальной плоскости и чтобы при этом меньшая, а не большая сторона прямоугольной пластины располагалась по вертикали.
Положение установочного реостата определяет значение номинального напряжения (400, 390 и 380 В), которое система саморегу
лирования должна поддерживать постоянным. Реостат состоит из трех частей: ручного привода со штурвалом, контактной плиты и блока из 16 секций стальных резисторов. Компаундирующий трансформатор и установочный реостат возбуждения размещены на генераторных секциях ГЭРЩ.
Проверка работы системы и ее неисправности. При проверке необходимо убедиться в том, что автоматический выключатель ге
нератора включен и что штурвал установочного реостата возбуждения находится в пус
28
ковом положении. При пуске (разгоне) генератора установочный реостат должен находиться в конечном положении, т. е. штурвал его должен быть повернут вправо (по часовой стрелке) до упора (положение «Разгон»). При этом генератор развивает напряжение 440— 430 В, которое постепенно доводится до номинального значения (390—395 В) поворотом штурвала в другую сторону — влево (положение «Работа»). После установки номинального напряжения проверяют работу генератора под нагрузкой. При изменении нагрузки генератор должен продолжать работать с номинальным напряжением без изменения положения штурвала установочного реостата.
Установочный реостат включен параллельно обмотке возбуждения, вследствие чего он по существу является резистором отсоса тока возбуждения. Очевидно, что если при использовании обычных реостатов, включенных последовательно в цепь возбуждения, генератор имеет наибольшее напряжение при выключенном реостате, то в данном случае, наоборот, генератор получает наибольшее напряжение при наибольшем сопротивлении реостата, поскольку последний при этом отнимает минимум энергии у обмотки возбуждения.
После ремонта, разборки и сборки отдельных элементов системы самовозбуждения или замены этих элементов возможны нарушения в системе регулирования напряжения. В этом случае при исправности всех элементов необходимо наладить систему. При наладке напряжение холостого хода регулируется изменением немагнитного зазора под верхней
частью хомута е помощью прокладок из твердой бумаги. При увеличении немагнитного зазора реактора напряжение генератора повышается, а при уменьшении — снижается.
Для возможности регулирования напряжения в пределах ±2,5 % напряжение холостого хода должно составлять 390—395 В при частоте тока холостого хода 52 Гц.
Для удобства эксплуатации следует отрегулировать немагнитный зазор реактора так, чтобы получить эти данные в среднем положении установочного реостата. Постоянное напряжение в указанных пределах при изменении нагрузки генератора достигается подбором числа витков вторичной обмотки компаундирующего трансформатора путем перестановки звездочки на сборке на те или иные выводы.
Перечень возможных неисправностей системы, их причины и способы устранения приведены в табл. 2-6.
Приведенные в табл. 2-6 неисправности возникают редко. Основной и характерной неисправностью этой системы является частый выход из строя силовых селеновых выпрямителей в результате теплового пробоя из-за значительного нагревания шайб. Этому способствует не вполне удачное расположение силовых селеновых выпрямителей системы завода «Эльмо» в машинных отделениях судов (установка ‘ в трансформаторных помещениях или над реакторами, температура обмотки которых достигает от [-115 до 120 °C, и т. п.).
Таблица 2 6. Неисправности систем самовозбуждения и саморегулирования генераторов завода «Эльмо» серии SSED и способы их устранения
Признаки неисправности
Прицины
Способы устранения
Генератор не самовозбужда-ется при номинальной частоте вращения
Ослаблен остаточный* магнетизм
Напряжение генератора значительно снижается при возрастании нагрузки и
Неравномерное распределение реактивных нагрузок при параллельной работе
Неисправности в щеточном аппарате (загрязнение контактных колец и щеток, слабый контакт между ними)
Разрыв в цепях системы самовозбуждения (между шинами и реактором, между реактором и выпрямителем, между выпрямителем и обмоткой возбуждения)
Повреждение обмоток реактора
Междувитковое замыкание в первичной обмотке компаундирующего трансформатора
Нарушение уравнительной связи
Кратковременно подключить к выводам ротора источник постоянного напряжения 6—24 В и возбудить генератор
Очистить кольца и щетки; осмотреть щеткодержатели; проверить степень нажатия
Проверить целость соединительных проводов и надежность контактных соединений; найти с помощью пробника место обрыва и устранить обрыв
Устранить повреждение или произвести замену
Отключить компаундирующий трансформатор, осмотреть, определить место повреждения, зачистить его и изолировать
Проверить цепи уравнительных связей генераторов, найти и устранить кеиспревность
29
ПГВ"L5
Рис. 2-16. Монтажная схема силового кремниевого выпрямителя
Для обеспечения надежной работы силовых селеновых выпрямителей системы завода «Эльмо» рекомендуется: установить реакторы автономно, перенеся их на кронштейны, находящиеся за леерным ограждением на плат-форме ГЭРЩ; заменить селеновые выпрямители кремниевыми отечественного производства, ь
На рис. 2-16 изображена монтажная схема силового кремниевого выпрямителя, проверенного в опытной эксплуатации системы самовозбуждения генератора' завода «Эльмо» типа SSED912-12 мощностью 330 кВ • А, установленного на судах типа «Михаил Калинин». Выпрямитель собран по трехфазной мостовой схеме. В каждом плече установлено по одному кремниевому вентилю типа ВК-200. Защита выпрямителя осуществляется тремя конденсаторами типа МБГЧ-2,4 мкФ, 250 В и тремя резисторами типа ПЭВ-7,5, 30 Ом, 7,5 Вт.
СИСТЕМА С А М О В С - Ж У Ж ,А. Ж;
И С А М О Р t! У ,П И Р О В .<* j Ч и < J f У л У'' X s > СИНХРОННАX ГЕЧМ'А ' 'PC-S
ФИРМЫ «РАДТ ХСАЖАД.. ЖЖ И
ЕЕ РАБОТА, ХДгААПФНЬА НЕИСПРАВНОСТИ И НлЛАУКА
Основные технические данные системы. Система выполнена по принципу фазового компаундирования с электрическим сложением сигналов, без корректора напряжения и обеспечивает точность поддержания напряжения при изменении нагрузки от 0 до 100 % и коэффициента мощности от 0,4 до 0,9 в пределах ±2,5 %.
Принципиальная схема системы и ее элементы (рис. 2-17). Система состоит из следующих элементов: компаундирующего трансфор
матора К7'; добавочного трансформатора тока ST; силового выпрямителя S/; блока конденсаторов резонансного контура С; блока защиты выпрямителя В.
Работа системы. Начальное возбуждение генератора достигается за счет э. д. с., наведенной потоком остаточного магнетизма в стали ротора.
Для обеспечения безотказного самовозбуждения в схеме имеется резонансный контур, состоящий из индуктивности L вторичной обмотки компаундирующего трансформатора КТ и емкости С конденсатора. Параметры L и С контура рассчитаны так, что при частоте тока генератора, равной 90 % номинальной, наступает резонанс, вследствие чего начальное напряжение быстро возрастает до установившегося значения.
При холостом ходе генератора ток возбуждения /в определяется током /ноМ, который возникает во вторичной обмотке компаундирующего трансформатора КТ под действием напряжения на выводах генератора. Вектор тока /ном пропорционален напряжению генератора, не зависит от его нагрузки, является почти постоянной составляющей тока возбуждения и отстает по фазе относительно вектора напряжения на угол около 90° благодаря значительному реактивному сопротивлению вторичной обмотки компаундирующего трансформатора. При работе генератора под нагрузкой ток, проходя через первичную обмотку компаундирующего трансформатора КТ, наводит в его вторичной обмотке ток /т, пропорциональный току нагрузки.
Таким образом, суммарный ток возбуждения геометрически складывается из двух составляющих, одна из которых /ном пропорциональна напряжению генератора, а другая /т — току статора. Кроме токов /Ном и /т, пропорциональных соответственно напряжению и току нагрузки генератора, во вторичной цепи компаундирующего трансформатора КТ будет действовать ток /sr вторичной обмотки трансформатора ST, который также пропорционален току нагрузки. В зависимости от способа подключения вторичной обмотки трансформатора тока ST к вторичной обмотке компаундирующего трансформатора КТ этот ток может действовать согласно, встречно или может быть сдвинут по фазе относительно тока /т. Во всех случаях будут изменяться результирующий ток возбуждения /в и соотношение между токами /т и /Ном--Это позволяет путем регулировки изменять наклон (статизм) внешней характеристики генератора, чтобы достигнуть совпадения внешних характеристик параллельно работающих генераторов.
Выбранные параметры системы позволяют осуществить настройку таким образом, чтобы при работе генератора напряжение его практически оставалось постоянным.
Пропорциональное распределение реактивных мощностей между параллельно работающими генераторами достигается применением уравнительных двухпроводных связей
30
на стороне постоянного тока или уравнительных трехпроводных связей не стороне переменного тока. Для включения на параллельную работу генераторов с уравнительными связями на стороне переменного тока предусматриваются контакторы, соединяющие выводы вторичных обмоток компаундирующих трансформаторов. Для смягчения уравнительной связи в ее цепь включаются резисторы.
Необходимое изменение наклона нагрузочных характеристик генератора может быть достигнуто путем различных комбинаций соединений между вторичными обмотками компаундирующего трансформатора КТ и дополнительного трансформатора тока ST.
Исполнение и расположение элементов системы. Трехфазный компаундирующий трансформатор КТ собран на трехстержневом
пакетном сердечнике, набранном из транс-
рматорной стали. На каждом стержне на-
ходятся две обмотки — первичная и вторичная. Каждая вторичная обмотка состоит из двух частей. Одна часть является регулировочной и имеет семь выводов, пронумерованных цифрами 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, считая от начала обмотки, причем большие цифры соответствуют большему числу витков вторичной обмотки компаундирующего трансформатора. Другая часть вторичной обмотки соединена последовательно с первой и выводов не имеет. Между основным сердечником и ярмом
трехстержневого пакета компаундирующего трансформатора имеется зазор, который при необходимости можно регулировать.
Тип компаундирующего трансформатора определяется типом генератора. Например, генератору SC 1126-12, 400 кВ • А соответствует компаундирующий трансформатор TASC 1126-12; генератору SC 1006-12, 250 кВ • А — TASC 1006-12;
Дополнительный трехфазный трансформатор ST также собран на трехстержневом пакете трансформаторной стали. На каждом стержне находится по две обмотки — первичная и вторичная. Тип дополнительного трансформатора тока ST тоже определяется типом генератора: для генератора SC 1126-12— TASC 1126-12; для генератора SC 1006-12— TASC 1006-12 и т. д.
Силовой выпрямитель Si состоит из блока кремниевых вентилей, собранных по трёхфазной мостовой схеме. Охлаждение естественное. Блок конденсаторов резонансного контура состоит из одной банки, в которую заключены 3 однофазных конденсатора, сое-• динениых треугольником. Блок, защиты силового кремниевого выпрямителя от перенапряжений, возникающих при переходных процессах, состоит из резисторов и конденсаторов, шунтирующих выпрямитель на стороне постоянного тока.
Проверка работы системы и ее неисправности. Судовые синхронные генераторы фирмы «Раде Кончар» поставляются в комплекте
с аппаратурой самовозбуждения. При этом каждый генератор настраивается и регули-
руется совместно с приданной ему аппаратурой самовозбуждения.
Одним из основных условий правильной работы системы является подключение выводов генератора и аппаратуры системы в полном соответствии с обозначениями, приведенными на схемах фирмы, которые прилагаются к поставляемому генератору.
При начальной наладке генератора напряжение на его зажимах настраивают так, что при частоте тока холостого хода 51 Гц оно равно около 98 % £/ном. При включении генератора в работу под нагрузкой при номинальной нагрузке частота вращения первичного двигателя уменьшается и, следовательно, снижается частота тока приблизительно на 5 % (до 48,5 Гц). Система настроена так, что при изменении частоты, а также при изменении cos ср в пределах от 0,4 до 0,9, при изменении нагрузки от нуля до номинальной напряжение на выводах генератора изменяется в пределах ±2,5 % (/Ном- В диапазоне нагрузок от 0,3/Ном Д° 0,5/ном напряжение на выводах генератора достигает высшего значения, приблизительно равного 1,02С/Ном.
Напряжение генераторов устанавливается фирмой, как правило, в пределах 390 В — ±2,5 %, т. е. может быть ниже номинального напряжения генератора. Это объясняется относительно небольшой протяженностью су-
* $ Г
Рис. 2-17. Принципиальная схема самовозбуждения генераторов фирмы «Раде Кончар» серии SC
31 .
Рис. 2-18. Изменение напряжения генератора при различных подключениях проводников от шин генератора к отпайкам компаундирующего трансформатора КТ:
(7г — напряжение генератора; /г — ток генератора; 0—6 — выводы вторичной обмотки трансформатора КТ
довых сетей при значительных площадях сечений кабелей, т. е. малым падением напряжения в сетях.
При вводе в эксплуатацию генератора и системы самовозбуждения и саморегулирования выполняют следующую проверку: проведением контрольных замеров частоты тока и напряжения холостого хода убеждаются в том, что система настроена в соответствии с фирменными данными; включением генератора под нагрузку путем таких же контрольных замеров убеждаются в том, что под нагрузкой система также настроена в соответствии с фирменными данными. Контрольные замеры следует проводить на всем диапазоне нагрузок и при различных' значениях коэффициента мощности cos <р.
В процессе эксплуатации по ряду причин первоначальная наладка системы самовозбуждения и саморегулирования может нарушиться. Это в конечном итоге приведет к изменению напряжения на выводах генератора. К причинам, которые могут вызвать такие нарушения, относятся: разборка и сборка системы при ремонте компаундирующего трансформатора и трансформатора тока, ремонт генератора и т. п.; замена некоторых элементов системы другими, несколько отличающимися от замененных по своим параметрам. В этих случаях обслуживающий персонал может самостоятельно производить наладку и настройку системы самовозбуждения и саморегулирования.
Порядок наладки системы самовозбуждения и саморегулирования следующий:
проверка соответствия монтажа аппаратуры и подключений фирменной схеме;
проверка надежности всех контактных соединений;
установка напряжения холостого хода примерно 0,98С/Ном на холостом ходу генератора с помощью отпаек (6, 5, 4, 3, 2, /, 0) иа вторичной обмотке компаундирующего
трансформатора. При этом для увеличения напряжения холостого хода генератора (увеличения постоянной составляющей тока возбуждения) следует уменьшить количество витков вторичной обмотки, т. е. проводники от шин подключить к отпайкам вторичной обмотки компаундирующего трансформатора, обозначенным меньшими цифрами, и, наоборот, для уменьшения напряжения холостого хода проводники от шин подключить к отпайкам КТ, обозначенным большими цифрами. Регулировать напряжение холостого хода можно также изменением зазора между ярмом и сердечником компаундирующего трансформатора. Увеличение зазора приводит к возрастанию напряжения холостого хода генератора и наоборот. Однако следует учесть, что фирма-изготовитель не рекомендует производить регулировку напряжения этим способом;
постепенно нагружая генератор, измерять его напряжение на всем диапазоне изменения нагрузок от нуля до /ном и изменения cos ф от 0,4 до 0,9.
На рис. 2-18 показаны кривые изменения напряжения на выводах генератора при различных подключениях проводников от шин генератора к отпайкам вторичной обмотки компаундирующего трансформатора.
При параллельной работе двух генераторов одним из важных условий устойчивости ее является пропорциональное распределение активных и реактивных нагрузок между ними. Нарушение пропорциональности распределения активных нагрузок при параллельной работе генераторов и изменении общей нагрузки является результатом нарушения настройки регуляторов первичных двигателей генерирующих агрегатов и не может быть устранено изменением настройки системы самовозбуждения. Пропорциональное распределение реактивных нагрузок зависит, в частности, от пропорциональности сопротивлений обмоток возбуждения параллельно работающих генераторов. Для обеспечения пропорционального распределения реактивных нагрузок следует путем комбинаций соединений вторичных обмоток трансформатора тока ST (см. рис. 2-17) и компаундирующего трансформатора КТ каждого генератора добиться совпадения внешних характеристик генераторов, предназначенных для параллельной работы .
В процессе эксплуатации происходит неравномерное изнашивание контактных колец генератора. Значительному изнашиванию подвергается кольцо, на которое подается отрицательный потенциал. Чтобы кольца генератора изнашивались равномерно, рекомендуется одни раз в течение шести месяцев эксплуатации изменять полярность контактных колец, перемагничивая при этом сталь полюсов ротора.4
Перечень возможных неисправностей системы, их причины и способы устранения приведены в табл. 2-7.
32
Таблица 2-7. Неисправности систем саморегулирования и самовозбуждения генераторов фирмы «Раде Кончар» серии SC и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Генератор не самовоз-буждается при номинальной частоте вращения
Загрязнение контактных колец и щеток
Слабый контакт между щетками и контактными кольцами
Разрыв цепи между щетками и зажимами / и k (см, рис. 2-17) на генераторе
Разрыв в кабеле, соединяющем зажимы / и k генератора выпрямителя с соответствующими зажимами выпрямителя
Разрыв в цепях системы самовозбуждения
Перепутаны концы обмотки возбуждения
Потеря остаточного магнетизма
Пробой выпрямителя
Пробой конденсатора
К Напряжение
«ода генератора tнальной частоте Понижено (менее ^ данным фирмы)
холостого при номи-вращения 350 В по
Повреждение обмоток трансформаторов или генераторов
Частичный пробой выпрямителя
Разрыв в цепях системы самовозбуждения; ослабли контактные соединения
Повреждение обмотки возбуждения генератора. Нарушена первичная наладка системы
Продуть генератор, контактные кольца тщательно протереть сухой ветошью. Очистить щетки
Осмотреть щетки и щеткодержатели. Проверить степень нажатия пружины щеткодержателя в соответствии с формуляром
Снять крышку соединительной коробки генератора, открыть смотровые лючки к щеткам и проверить целость цепи
Отключить кабель от выпрямителя и генератора и прозвонить его
Проверить целость соединительных проводов и надежность контактов в системе
Проверить соответствие подключения обмотки возбуждения маркировке на концах. Попробовать поменять местами концы на выходе выпрямителя
Выполнить подмагничивание генератора путем подачи на обмотку возбуждения напряжения от постороннего источника посто; янного тока (например, от зажимов I и k другого генератора). При этом необходимо обеспечить соответствие полярности концов обмотки возбуждения и полярности кабелей от выпрямителя
Полностью отключить выпрямитель. Поочередно меняя зажимы со стороны переменного тока, испытать выпрямитель индуктором при напряжении не более 200 В. Если при одном из испытаний сопротивление окажется близким к нулю, выпрямитель заменяют
Осмотреть конденсатор. Испытать попарно выводы конденсатора, подавая на них постоянное напряжение 12—24 В. Если стрелка вольтметра, включенного в испытательную цепь, при одном из замеров будет все время значительно отклоняться, конденсатор следует заменить
Устранить повреждение или заменить поврежденные элементы
То же
Проверить целость соединительных проводов и надежность контактных соединений в системе самовозбуждения
Провести ремонт обмотки. Выполнить наладку системы способами, указанными выше
33
Продолжение табл. 2-7
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Напряжение холостого хода генератора при номинальной частоте вращения повышено (более 450 В по данным фирмы)
Напряжение холостого хода генератора нормальное, но значительно снижается при возрастании нагрузки
Неравномерное распределение реактивных нагрузок при работе двух генераторов, включенных параллельно
Междувитковое замыкание во вторичной обмотке компаундирующего трансформатора или трансформатора тока
Нарушена первичная наладка системы
Частота вращения первичного двигателя при нагрузке снизилась больше чем на 5% по сравнению с частотой вращения при холостом ходе
Междувитковое замыкание в первичной обмотке компаундирующего трансформатора
Нарушение уравнительной цепи
Осмотреть трансформатор, поврежденную обмотку перемотать
Наладить систему способами, указанными выше
Выполнить наладку регулятора частоты вращения первичного двигателя генератора для обеспечения изменения частоты вращения агрегата не более чем на 5% в диапазоне нагрузок от холостого хода до номинальной
Отключить трансформатор, осмотреть, очистить и изолировать место повреждения
Прозвонить' уравнительную цепь мегаомметром, найти и устранить неисправность
система самовозбуждения
И САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ СУДОВЫХ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ФИРМЫ «ТОМАС Б. ТРИГЕ» СЕРИИ АС.
ЕЕ РАБОТА, ХАРАКТЕРНЫЕ
НЕИСПРАВНОСТИ И ЧАЛаДКА.
Основные технические данные системы. Особенность этой системы заключается в том, что ток нагрузки генератора непосредственно не влияет на значение тока возбуждения, т. е. в ней отсутствует компаундирование.
По способу возбуждения генератор аналогичен генератору параллельного возбуждения. Управление возбуждением осуществляется изменением сопротивления в цепи тока возбуждения дросселем с подмагничиванием, управляемым автоматическим регулятором (корректором) напряжения, реагирующим на отклонение напряжения генератора от номинального.
Корректор напряжения обеспечивает стабилизацию напряжения на заданном уровне в установившемся режиме с точностью ±1 %. Хотя система не имеет компаундирующего звена, динамические свойства ее удовлетворительны. Недостатком системы является опасность значительного перенапряжения генератора при возникновении обрывов в цепи регулятора возбуждения или других неисправностей.
Принципиальная схема системы и ее элементы (рис. 2-19). Обозначения, назначение и расположение элементов системы приведены в табл. 2-8,
Работа системы. Для обеспечения начального самовозбуждения генератора за счет ос-34
таточного напряжения (около 5 В) в системе применено пусковое устройство, состоящее из токоограничивающих резисторов R8, включенных звездой на часть витков первичной трехфазной обмотки силового трансформатора Tfl и контактора СЗ. Необходимость специального пускового устройства вызвана нелинейными характеристиками падения напряжения на щетках и в выпрямителе. После пуска генератора остаточное напряжение через часть первичной обмотки трансформатора Tfl и контакты контактора СЗ подается на токоограничивающие резисторы R8. Появление тока в первичной обмотке трансформатора Tfl при уменьшенном числе ее витков вызовет увеличение напряжения на его вторичной обмотке. Это напряжение, действуя через выпрямитель Е1, обеспечивает появление и дальнейшее нарастание тока возбуждения генератора. Когда в процессе начального самовозбуждения напряжение генератора достигнет значения, равного одной трети номинального, пусковой контактор срабатывает и размыкает свои замыкающие контакты, отключая пусковое устройство. До номинального значения напряжения, которое устанавливается реостатом R5, генератор возбуждается уже без токоограничивающих резисторов R8. Когда частота вращения генератора в период остановки падает, контакты контактора СЗ. замыкаются. Генератор подготовлен к еле-; дующему пуску.
Напряжение генератора регулируется с помощью магнитного усилителя (управляемого трехфазного реактора) Tdl и корректора напряжения, который состоит из измерительного органа, устройства эталонного напряжения и однофазного магнитного усилителя
Td2. В цепь измерительного органа входят трансформатор Tf4, выпрямитель Е4, резисторы R3—R6, R10 и обмотка управления 21-22 магнитного усилителя Td2, ток в которой зависит от напряжения на шинах генератора. Стабилизирующее устройство представляет собой ферромагнитный стабилизатор напряжения, состоящий из ненасыщенного дросселя D/, насыщенного дросселя D2, дросселя D3 для частотной коррекции, дросселя фильтра D4 и выпрямителя Е4.
Значение эталонного напряжения, подаваемого на обмотку управления 31-32 магнитного усилителя Td2, практически постоянно при колебаниях напряжения и частоты тока генератора.
Магнитный усилитель Td2 трехстержневого типа. Рабочие обмотки 01-02 и 11-12 размещены на наружных стержнях, обмотки управления 21-22 и 31-32 — на среднем стержне.
Рабочие обмотки магнитного усилителя Td2 включены через выпрямитель Е2 по од-нополупериодной схеме и благодаря их встречной намотке создают магнитные поля,' направленные также встречно. Это обеспечивает внутреннюю положительную обратную связь усилителя по току выхода.
При номинальном напряжении генератора н. с. эталонной обмотки управления 31-32 магнитного усилителя Td2 уравновешена н. с. измерительной обмотки управления его 21-22,
В зависимости от направления результирующий магнитный поток обмоток 21-22 и 31-32 вызывает намагничивающее и размаг
ничивающее действие магнитного потока рабочих обмоток; при этом измерительная обмотка управления 21-22 и эталонная обмотка управления 31-32 намотаны так, что магнитный поток первой действует согласно магнитному потоку рабочих обмоток, а магнитный поток второй — противоположно.
Трехфазный магнитный усилитель Tdl — шестистержневого типа. На каждом стержне расположено по одной обмотке двойной звезды рабочих обмоток. Обмотка управления 71-72, питаемая магнитным усилителем Td2, и обмотка внешней положительной обратной связи 61-62 по току ротора размещены на шести стержнях. Намагничивающая Сила обмотки управления 71-72 действует встречно н. с. обмотки обратной связи 61-62.
Внешняя положительная обратная связь по току ротора введена для обеспечения форсировки возбуждения в динамических режимах работы генератора, а также для уменьшения мощности обмотки управления, получающей питание от магнитного усилителя Td2.
Для обеспечения устойчивой работы системы введена отрицательная обратная связь по напряжению ротора, которая через резистор R1 и стабилизирующий трансформатор с воздушным зазором Tf3 при увеличении напряжения на обмотке ротора дает сигнал через измерительную цепь на уменьшение возбуждения, предотвращая увеличение напряжения генератора.
Процесс регулирования системы происходит так. При сбросе нагрузки увеличение на пряжения генератора вызывает увеличение
j Рис. 2-19. Принципиальная схема самовозбуждения генераторов фирмы «Томас Б. Трипе» серии AG
Продолжение табл. 2-8
Т а б л и ц а 2-8. Элементы системы самовозбуждения и саморегулирования
Элементы системы
Место расположения
Элементы системы
Место расположения
Выключающая катушка пусковой цепи
Пусковой контактор
Дроссели:
ненасыщенный в цепи стабилизации тока
насыщенный в цепи стабилизации тока
компенсации влияния частоты тока в цепи стабилизации тока
фильтра в цепи . стабилизации тока
Выпрямители:
силовой цепи возбуждения
цепи возбуждения магнитного усилителя
цепи стабилизации тока
цепи замера напряжения
Магнитные усилители: главный
управляющий (регулирующий)
Трансформаторы:
главный возбуждения
питания регулирующего магнитного усилителя и цепи стабилизации тока
стабилизирующий
в цепи замера на-
пряжения
Резисторы:
стабилизирующего трансформатора регулирования маг-
нитного усилителя
ограничения нагрузки для стабилизирующего трансформатора
измерительного контура
АЗ
СЗ
D1
D2
D3
D4
Е1
Е2
ЕЗ
Е4
Tdl
Td2
Tfl
Tf2
Tf3
Tf4
R1
R2
R3
R4
На генераторе
То же
В контрольном шкафу То же
»
На генераторе
В контрольном шкафу То же
На генераторе
В контрольном шкафу
На генераторе
В контрольном шкафу
На генераторе
В контрольном шкафу
На генераторе То же
На генераторе
Реостаты: установочный напряжения
стабилизации для параллельной работы
Токоограничивающие
резисторы пуска Генератор
R5
R6.
R10
R8
G
На лицевой панели управления ГЭРЩ
В контрольном шкафу На генераторе
В машинном отделении
н. с. измерительной обмотки управления 21-22 магнитного усилителя Td2 (н. с. эталонной обмотки управления 21-32 практически остается неизменной). Результирующая н. с. обмоток управления 21-22 и 31-32 действует согласно с н. с. рабочих обмоток, поскольку преобладает н. с. измерительной обмотки управления. Поток магнитного усилителя возрастает, сопротивление рабочих обмоток уменьшается, а ток выхода магнитного усилителя Td2 увеличивается.
Увеличение тока в обмотке управления 71-72 магнитного усилителя Tdl вызывает размагничивание дросселя, увеличение сопротивления рабочих обмоток, уменьшение тока в первичной обмотке трансформатора Tfl и уменьшение тока возбуждения до значения, соответствующего заданному.
При набросе нагрузки уменьшение напряжения вызывает обратный процесс.
Таким образом, напряжение генератора саморегулируется при достижении равновесия между постоянным числом витков эталонной и числом витков измерительной обмоток управления.
Равномерное распределение реактивной нагрузки между параллельно работающими-генераторами осуществляется компенсатором реактивной мощности, состоящим из трансформатора тока Tf4 и резистора R6. Если один из генераторов получит избыток возбуждения и начнет вырабатывать больший, чем следует, реактивный ток, то ток от уравнительной связи создаст дополнительное напряжение на резисторе R6 и увеличит напряжение в измерительной цепи вторичного напряжения трансформатора Tf4. Регулирующий трансформатор будет действовать так же, как и при повышенном напряжении генератора, и возбуждение снизится до нужного значения.
Параллельная работа генераторов с самовозбуждением и генераторов с машинным возбудителем и быстродействующим регулятором напряжения не рекомендуется, поскольку генератор с самовозбуждением вследствие
36
t
его быстродействия может принять на себя большую часть нагрузки, в результате чего возможна потеря устойчивости системы.
Проверка работы системы и ее неисправности. После проверки правильности внешних соединений проверяют работу системы путем замеров частоты тока и напряжения на холостом ходу и под нагрузкой. Полученные результаты сравнивают с фирменными данными.
При чрезмерном повышении напряжения проверку проводят следующим образом. На контактной сборке выводов системы отсоединяют перемычки от контактов u, vt w на зажимы г, $, /, а затем на зажимы г, s, t подают напряжение от другого источника тока (генератора). Чтобы избежать перегрузки выпрямителей, установочный резистор перед подачей питания ставят на низший предел напряжения, а затем переводят вверх до достижения 30 В при замере напряжения между зажимами ЬЗ-Ы. После этого прилагаемое напряжение изменяют в пределах ±5 % (путем изменения напряжения источника тока) и измеряют напряжение между зажимами ЬЗ-Ы.
Если напряжение, замеренное между зажимами ЬЗ-Ы, изменится в соответствии с указанным в табл. 2-9, то можно считать, что регулятор напряжения исправен. Если изменений не обнаружено, необходимо измерить токи регулятора на выходе выпрямйтелей в разрыве следующих контактов на сборке выводов регулятора: ток выпрямителя Е2-—Ь3; ток выпрямителя ЕЗ— d5\ ток выпрямителя Е4—с5. Значения токов от ЕЗ и от Е4 приведены в табл. 2-9, значения тока от Е2 приведены в формуляре в таблице испытаний установленного генератора.
Таблица 2-9. Значения напряжения между зажимами ЬЗ-Ы при наладке
Напряжение, приложенное
к зажимам rt s. %^ном
Ток из выпрямителя ЕЗ (в разрыве зажима d5), А
Ток от выпрямителя Е4 (в разрыве зажима ,
А
105
102
100
97,5
95
0,350 0,348 0,345 0,343
0,340
0,630
0,615
0,600
0,585
0,570
55
47
30
17
12
Причиной больших отклонений измеренных токов от значений, указанных в табл. 2-9 и формуляре (небольшие отклонения возможны), могут быть неисправность выпрямителя или обрыв соединений.
При наладке параллельной работы на распределение реактивных токов и степень устойчивости можно влиять изменением сопротивления резистора R6, которое можно регулировать после открытия контрольного ящика. Вращение по часовой стрелке обеспечивает Лучшую устойчивость. Однако степень устойчивости не должна быть слишком высокой, потому что при этом возможны большие расхождения в настройке регуляторов напряжения отдельных параллельно работающих генераторов. Если при этом отключить один из генераторов, то возникает опасность значительного изменения напряжения остальных генераторов и необходимо вновь производить регулировку. Хотя детали аппаратуры возбуждения и регулирования напряжения требуют только периодических осмотров и чи с-
Таблица 2-10. Неисправности систем саморегулирования и самовозбуждения генераторов фирмы «Томас Б. Триге» серии AG и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Генератор не самовоз-буждается
,.z I л f
При разомкнутых контактах контактора СЗ напря-? жение падает до минималь-\ ного ' > . * '
Нарушена цепь возбуждения
Ротор, обеспечивающий нормально остаточное напряжение около 5 В, размагнитился вследствие, например, внешнего короткого замыкания, которое не было своевременно обнаружено
Катушка АЗ размыкает пусковой контактор раньше, чем напряжение генератора достигнет значения, достаточного для самовозбуждения
Проверить группу контактов контактора СЗ (см. рис. 2-19), все соединения кабелей и предохранители; устранить неисправности; проверить чистоту контактных колец; убедиться в том, что нажатие щеток нормальное
Восстановить остаточное напряжение намагничиванием от аккумуляторной батареи 6 или 12 В, присоединив плюс к зажиму /, минус — к зажиму k; как только напряжение генератора начнет нарастать, аккумулятор отсоединить
Несколько увеличить силу тока размыкания пускового контактора, выдвинув немного вперед стальную пластину на установленных на пакетном контакторе магнитах, что увеличит притягивающее действие
37
Продолжение табл, 2-10
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Чрезмерное • повышение напряжения генератора
Обрыв цепей тока регулятора или тока трансформатора напряжения
Неисправность в цепи питания выпрямителей Е2 —
Е4
Неисправности и повреждения выпрямителей Е2 — Е4
магнитов; эту регулировку следует выполнять осторожно, так как во время пуска можно повредить выпрямители; при этом не надо вращать регулировочный винт группы контактов
Определить место обрыва и устранить последний
Проверить цепи и устранить неисправности
Проверить выпрямители, устранить неисправности или заменить выпрямители
ток, вредные внешние воздействия или дефекты генератора могут привести к неудовлетворительной работе системы.
Перечень возможных неисправностей системы, их причины и способы устранения приведены в табл. 2-10.
СИСТЕМА САМОВОЗБУЖДЕНИЯ
И САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ СУДОВЫХ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАВОДА «ФИМАГ» (ГДР) СЕРИИ DCBS ЕЕ РАБОТА, ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И НАЛАДКА
Основные технические сведения. Система саморегулирования синхронных генераторов фирмы «Фимаг» в нагретом состоянии при номинальной частоте вращения поддерживает напряжение на заданном уровне с точностью ±2 %.
В отличие от обычной конструкции синхронный генератор фирмы «Фимаг» выполнен с вращающейся обмоткой трехфазного тока и неподвижными полюсами. Вследствие этого
Рис. 2-20. Принципиальная схема саморегулирования генераторов завода «Фимаг;» серии DCBC
38
компаундирующее устройство, расположенное внутри машины, также вращается.
Принципиальная схема системы и ее элементы (рис. 2-20).
Основными элементами системы являются; главный якорь /; вспомогательный якорь 2; основная обмотка 3 трехфазного тока; вспомогательная обмотка 4 трехфазного тока; обмотка 5 постоянного тока якоря главного возбудителя; обмотка 6 постоянного тока якоря вспомогательного возбудителя; обмотка возбуждения 7 синхронного генератора; коллектор 5; полюса 9 главного якоря /; полюса 10 вспомогательного якоря 2 (обмоток возбуждения не имеют и расположены в виде полюсных сердечников на поворотном ярме в количестве, равном числу основных полюсов); контактные кольца 11\ реостат уставки 12.
Главный якорь 1 имеет 2 обмотки: 3 и 5. Вспомогательный якорь также имеет 2 обмотки: 4 и 6. Вспомогательная обмотка 4 трехфазного тока и индуктивно связанная с ней через сердечники полюсов 10 обмотка 6 постоянного тока якоря вспомогательного возбудителя представляют собой в совокупности вращающееся компаундирующее устройство.
Концы фаз вспомогательной обмоткн 4 трехфазного тока вспомогательного якоря соединены в звезду, концы фаз обмотки 3 переменного тока главного якоря присоединены к кольцам 11, а секции обмоток 6 постоянного тока — к коллектору 5, от которого напряжение через щетки подается к обмотке возбуждения 7 полюсов 9 главного якоря. Вспомогательный якорь 2 охватывается специальным кольцом из мягкой стали с восемью явно выраженными полюсами без обмоток возбуждения, закрепленным в определенном положении. При необходимости регулировки напряжения генератора кольцо может быть смещено (повернуто) вокруг своей оси и затем вновь закреплено. Провода, соединяющие соответственно обмотки переменного и постоянного тока якорей, а также провода, соединяющие фазы обмоток переменного тока с
кольцами, проложены внутри вала генератора. На валу генератора со стороны привода установлена крылатка вентилятора. Коллектор 8 и кольца 11 установлены на валу со стороны, противоположной приводу.
Работа системы. Начальное возбуждение генератора происходит в результате потока остаточного намагничивания главной магнитной системы (полюсов главного якоря). Вследствие действия этого потока при вращении главногоеякоря 1 в его обмотках 3 и 5 возникнет начальная э. д. с. и по обмоткам 5 и 6 постоянного тока, подключенным через коллектор 2 к обмоткам возбуждения 7, потечет небольшой ток, который усилит магнит-\ ный поток остаточного намагничивания. Результирующий ток машины возрастет, что приведет к увеличению наводимой в якоре э. д. с. и в свою очередь вызовет дальнейшее возрастание тока возбуждения и магнитного потока машины и т. д. Происходит самовоз- , буждение генератора.
/ При холостом ходе напряжение поддер-; живается постоянным и значение его опреде-; ляется точкой пересечения характеристики насыщения магнитной системы и характеристики падения напряжения в цепи обмотки возбуждения. В точке пересечения этих ха-?? рактеристик процесс самовозбуждения пре-кращается, как в обычной машине постоян-/ иого тока, и в цепи возбуждения устанавливается неизменный ток, которому соответствует постоянное напряжение на выводах гене-г- ратора. Номинальное значение напряжения холостого хода генератора устанавливается реостатом уставки 12, включенным в цепь ? обмотки возбуждения.
£ При Нагрузке генератора в обмотках 3 и 4 переменного тока обоих якорей появится ток, L который создаст магнитный поток реакции якоря, действуя навстречу потоку обмоток возбуждения, он ослабит магнитный поток в Г- воздушном зазоре главных полюсов, и напря--жение на выводах генератора упадет. Для поддержания постоянного напряжения . на выводах генератора при изменении значения нагрузки служит вспомогательный якорь 2 генератора.
г При появлении нагрузки ток, протекаю-Ц щий по вращающимся обмоткам 3 и 4 трех-Ь; фазного тока главного и вспомогательного I'"корей, создает неподвижное магнитное поле, оторое в главном якоре /, как было сказано ыше, является полем потока реакции якоря. I обмотке 6 постоянного тока вспомогатель-ого якоря, которую пересекает поле обмот-и 4 трехфазного тока, наводится дополни-ельная э. д. с., вызывающая соответствующее увеличение тока в обмотке возбуждения полюсов 9 генератора. С увеличением тока агрузки в основной обмотке 3 возрастает ток о вспомогательной обмотке 4 и магнитный оток, создаваемый ею, в результате чего озрастает э. д. с. в обмотке 6 якоря вспомо-ательного возбудителя, и ток возбуждения величивается. Таким образом, компенси-уется увеличение реакции якоря генератора, , следовательно, напряжение на выводах енератора поддерживается постоянным.
Система завода «Фимаг» обеспечивает регулирование напряжения не только в функции нагрузки, но и в функции коэффициента мощности нагрузки.
При изменении коэффициента мощности нагрузки вектор магнитного поля обмоток 3 и 4 трехфазного тока изменяет свое положение по отношению к оси полюсов. При изменении положения вектора магнитного поля обмотки 4 трехфазного тока вспомогательного якоря благодаря различному магнитному сопротивлению восьмиполюсной магнитной системы вспомогательного якоря и неизменному положению щеток на коллекторе изменяется значение э. д. с., наведенной в обмотке 6 постоянного тока, и, следовательно, ток возбуждения. Элементы схемы рассчитаны так, что при уменьшении, коэффициента мощности значение тока возбуждения возрастает, а при его увеличении — уменьшается; напряжение на выводах генератора сохраняется неизменным.
Поворотом восьми полюсного кольца вспомогательного якоря 2 генератора, т. е. изменением расположения полюсов, можно регулировать значение напряжения генератора под нагрузкой, так как при этом изменяется распределение магнитного потока во вспомогательном якоре и, соответственно, э. д. с. обмотки 6 постоянного тока. В результате изменяются ток в обмотке возбуждения 7 главных полюсов, результирующий магнитный поток и напряжение на выводах генератора. Кроме того, поворот восьмиполюсного кольца вспомогательного якоря позволяет изменять степень регулирования напряжения генератора в зависимости от значения коэффициента мощности нагрузки (cos <р).
Таким образом, система регулирования синхронного генератора завода «Фимаг» поддерживает неизменным напряжение на выводах генератора при изменении нагрузки и коэффициента мощности.
Устойчивая параллельная работа генераторов в отношении равномерного распределения активной нагрузки обеспечивается исключительно с помощью регуляторов частоты вращения первичных двигателей.
При правильной наладке регуляторов отдельных первичных двигателей, т. е. при наличии у всех двигателей скоростных характеристик, отличающихся одна от другой лишь в пределах установленных допусков, обеспечивается равномерное распределение активной нагрузки.
Устойчивая параллельная работа генераторов в отношений равномерного распределения реактивной мощности обеспечивается системами саморегулирования генераторов с помощью уравнительной связи обмоток возбуждения генераторов при их параллельной работе.
Обмотки возбуждения генераторов включаются параллельно при помощи вспомогательных контактов главных автоматов генераторов.
Уравнительная связь обеспечивает равномерное распределение реактивной нагрузки между параллельно работающими генерато
39
рами, так как любое изменение тока и коэффициента мощности нагрузки одного генератора (при сохранении первичными двигателями генераторов прежней активной нагрузки) благодаря уравнительной связи передается другому генератору. Поэтому возбуждение всех генераторов изменяется в одинаковой степени и распределение реактивной нагрузки между генераторами будет практически равномерным.
Если.распределение реактивной нагрузки генераторов при наличии уравнительных связей неравномерно, следует сместить восьмиполюсное кольцо на одном из генераторов, что приведет к более равномерному распределению реактивной нагрузки прн параллельной работе генераторов.
Значение напряжения генератора в процессе эксплуатации задается реостатом уставки 12.
Поворотом восьмиполюсного ярма вспомогательного якоря в процессе наладки можно изменять значение статизма внешней характеристики генератора.
Поскольку саморегулируемый синхронный генератор фирмы «Фимаг» состоит из элементов, относящихся к электрическим машинам, характер его неисправностей такой же, как и у машин постоянного и переменного тока.
РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПРН-230
НА ПОЛУПРОВОДНИКАХ
Основные технические данные. Поддержание напряжения обеспечивается с точностью ±1 % при изменении нагрузки генератора от 0 до 1,1 номинального значения и изменении коэффициента мощности в диапазоне 0,2—1, а также при колебаниях частоты вращения первичного двигателя ±15%. Максимальные провалы напряжения при увеличении нагрузки, не более 40 % номинальной мощности генератора, составляют не более 15 %. Перерегулирование не превышает 4 %, а время восстановления напряжения — 0,5 с. Самовозбуждение генератора осуществляется вследствие остаточного магнетизма генератора и возбудителя..
Рис. 2-21. Схема регулятора напряжения
ПРН-230
Принципиальная схема (рнс. 2-21). Полупроводниковый регулятор напряжения типа ПРН-230 применяется для генераторов МС-82-4 и МС-92-4. Регулятор ПРН-230 состоит из измерительного органа, усилительного звена, регулирующего звена и выпрямителя. Измерительный орган собран на резисторах R5 и стабилитронах VII—V13. Контролируемое напряжение поступает на измерительный орган от выпрямителя, собранного на диодах V4— V9. В состав усилительного звена входит транзистор VI и резистор R2. Регулирующее звено состоит из резистора R1 и транзисторов V2 и УЗ. Диод V14 применен для защиты транзисторов от перенапряжений, возникающих от влияния э. д. с. самоиндукции обмотки возбуждения. Для питания транзистора VI служит параметрический стабилизатор, выполненный на резисторе R3 и стабилитроне V10.
Работа схемы. Под влиянием возмущающего воздействия напряжение синхронного генератора увеличивается выше напряжения уставки, происходит пробой стабилитронов VII'—V13 и транзистор VI открывается вследствие протекания тока через его переход эмиттер—база. При этом транзисторы V2— УЗ закрываются, что соответствует введению в цепь обмотки возбудителя резистора R6. Введение резистора вызывает уменьшение тока возбуждения и напряжения синхронного генератора. При уменьшении напряжения генератора ниже напряжения уставки закрывается транзистор VI, а транзисторы V2 и УЗ открываются и шунтируют резистор R6. Ток возбуждения и напряжение генератора увеличиваются, и при превышении напряжения уставки процесс повторяется. Таким образом, регулятор работает в импульсном режиме с частотой переключения транзисторов 150—300 Гц.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ УГОЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ТИПА РУН
Основные сведения. Угольные регуляторы напряжения являются аппаратами прямого действия, непосредственно воздействующими на возбуждение регулируемой машины.
Регуляторы типа РУН (рис. 2-22) применяются для регулирования напряжения генераторов постоянного и переменного тока. Если регуляторы предназначены для генератора постоянного тока, контрольно-измерительная цепь, состоящая из катушки регулятора и установочного резистора Ry (ВС-240) или (ВС-244), подключается непосредственно к выводам генератора (рис. 2-23, а).
В. регуляторах, предназначенных для генераторов переменного тока, в контрольноизмерительную цепь включается выпрямитель (рис. 2-23, б).
Угольный реостат, состоящий из двух или четырех столбов тонких угольных шайб, последовательно включается в цепь возбуждения генератора постоянного тока, а в регуляторах, предназначенных для генераторов
40
временного Тока, —- последовательно в цепь Змотки возбуждения возбудителя синхрон-эго генератора (см. рис. 2-23).
Активное сопротивление угольных стол->в тем меньше, чем больше они сжаты. Для шномерного распределения реактивных Ha-узок при параллельной работе синхронных нераторов в цепь электромагнитной катуш-I включается резистор /?с, к которому под-дится питание от трансформатора тока ТрТ. гобы сгладить колебания напряжения, ре-ляторы снабжаются стабилизирующими тройствами,
Угольные регуляторы напряжения имеют четыре типоразмера с максимальной мощностью рассеивания 60, 120, 220 и 400 Вт (табл. 2-11).
Нагрузка угольного реостата в ваттах не должна превышать допускаемой для данного регулятора и указанной в его паспортной табличке.
Технические данные регуляторов типа РУН приведены в табл. 2-12.
Техническое обслуживание угольных регуляторов напряжения типа РУН. Во время эксплуатации, а также после длительного пе-
Рис. 2-22. Автоматические регуляторы напряжения (угольные) РУН-111 н РУН-12Г. / — стальная плита; 2 — стальной кожух; 3 — угольный реостат; 4— зажимная рейка угольного реостата для пересоединеиия параллельных ветвей; 5 — эмалированные электроизолирующие стержни; 6 — тяга нажимного коромысла; 7 — рычаг регулятора; 8 — плоские бронзовые пружины для пОдвески рычага; 9 — стальной якорь электромагнита; 10 — стальной сердечник электромагнита контрольно-измерительного органа; // — катушки электромагнита; 12 — противодействующая стальная пружина; 13 — винт с гайками противодействующей пружины; 14— зажимная рейка регулятора; 15 — гайка для регулирования сопротивления угольных столбов; 16 — нажимное коромысло; /7 — изолирующие фарфоровые кольца; 18 — медные отводы угольного реостата; 19— угольники с винтами для регулирования плеча тяги; 20 -г- гайки для крепления кожуха; 21 — пломба; 22 — стопорные ограничительные винты; 23 — стальной угольник для закрепления пружины
41
Рис. 2-23. Схемы включения угольного регулятора напряжения типа РУН:
а — для генератора постоянного тока; б — для генератора переменного тока; Г — генератор постоянного тока; В — возбудитель; ОВГ — обмотка возбуждения генератора; ОВВ — обмотка возбуждения возбудителя; Ryr — угольный реостат; Ry — установочный резистор; /?в -г- ручной реостат возбуждения; Rc — резистор статизма
риода эксплуатации (около 500 ч) нли длительного хранения регулятор необходимо систематически осматривать. Необходимо также периодически, осторожно, ватой или сухой ветошью снимать угольную пыль с фарфоровых колец и с эмалированных стержней. Угольные столбы не должны иметь повреждений. Высота и сила нажатия на каждый столб должны быть одинаковыми.
Гибкие проводники, соединяющие контакты с серебряными шайбами, заложенными в угольных столбах, должны ие касаться стоек или один другого и иметь некоторый запас; в противном случае при расслаблении угольного столба серебряные шайбы будут сворачиваться и препятствовать полному расслаблению. Якорь не должен касаться магнитопровода. Во избежание появления излишнего трения и перекосов не рекомендуется разбирать регулятор. При осмотре крепежа следует обратить внимание иа натяжку винтов и особенно плоских пружин.
Настройка регулятора напряжения. Чтобы регулятор поддерживал заданное наиря-42
жеиие в гарантируемых пределах при всех режимах работы генератора, сила втягивания якоря и сила реакции угольных столбов должны уравновешивать силу противодействующей пружины 12 (см. рис. 2-22) во всех положениях якоря — от самого нижнего до верхнего (т. е. при изменении сопротивления угольных столбов от наибольшего до наименьшего). Это достигается настройкой регулятора на заводе.
Полная или частичная замена шайб столбов практически не изменяет настройку регулятора, если положение противодействующей пружины, зафиксированное при заводской настройке, не было нарушено, а пределы изменения сопротивления угольного реостата соответствуют паспортным данным. Поэтому во избежание нарушения заводской настройки нельзя изменять положения противодействующей пружины. При полной или частичной замене шайб в столбах сопротивления параллельных ветвей должны быть одинаковыми; допускается отклонение не более ±10 % от среднего сопротивления ветвей угольного реостата.
Правильность затяжки столбов угольных реостатов 3 (см. рис. 2-22) проверяется замером сопротивления реостата. Наименьшее и наибольшее сопротивления реостата каждого регулятора должны соответствовать паспортным данным.
При эксплуатации регуляторов затяжку столбов следует периодически проверять в соответствии с рекомендациями табл. 2-13.
Настройка стабилизирующего трансформатора. В зависимости от параметра регулируемого генератора регулятор снабжается тем или иным стабилизирующим устройством — резистором, шунтирующим катушки электромагнита регулятора, или трансформатором типа ВТ 190/1-5.
Стабилизирующий трансформатор включается по схеме, приведенной, на рис. 2-23, б. Настройку стабилизирующего трансформатора выполняют следующим образом. После включения генератора на холостой ход надо следить за напряжением генератора. Если оно не устанавливается и продолжает колебаться или устанавливается очень медленно, то стабилизация ие настроена.
Следует убедиться в правильности включения трансформатора. Если при постепенном уменьшении сопротивления установочного реостата типа ВС-243 или ВС-245 в цепи первичной обмотки трансформатора нельзя прекратить колебания напряжения генератора, то необходимо поменять местами концы проводов, присоединяемых к выводам вторичной обмотки трансформатора Н2, К2 (см. рис. 2-23, б). После этого настройка стабилизирующего трансформатора заключается в том, чтобы выбором положения движка установочного реостата в цепи первичной обмотки стабилизирующего трансформатора отрегулировать минимально необходимый ток устойчивого для регулирования напряжения при холостом ходе генератора. Для проверки точности работы регулятора генератор запус-
Таблица типа РУН
2-11. Технические данные угольных столбов регуляторов напряжений
Тип в регулятора
Число угольных столбов
Диаметр угольных шайб, мм
параллельно включенных столбов
Наибольшая
мощность реостата, Вт
Сопротивление, Ом
наименьшее
наибольшее
III
РУН-Ю1А
РУН-101
РУН-111
РУН-121
РУН-131
1
1
2
III РУН-131А 4
IV РУН-141 4
18
32
18
32
32
18
60
I 2 3 1 2 3 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 б 8 1 2 3 4 5 б 8 1 2 3 4 5 6 8
Таблица 2-12. Технические данные регуляторов типа РУН
Типоразмер
Тип регулятора
Род тока
I И II
РУН-111 и
РУН-121
III и IV
РУН-131, РУН-131А и РУН-141
Постоянный
Номинальное напряжение, В Наибольшее значение сопротивления вспомогательного резистора ВС-244, Ом * Тип выпрямителя
15 9,6
25 18 —
115 200
230 700
25 18 ч II
115 200 1
230 700 1 1 |»||
30
60
60
120
220
120
400
5 1,25 0,55 5 1,25 0,55
10 2,5 1,1 0,65 0,4 0,3
10 2,5 U 0,65 0,4 0,3
20 5 2.2 1,25
0,55 0,3
20
5 2,2 1,25
0,55 0,3
20 5 2,2 1,25
0,55 0,3
82
18
8 35 8,7 3,8 145
35 16
9
5,8
4
70 17,5
7,8 4,3 2,8 1,9
140
35 15,5 8,5
3,8 2,1
290 72 32
18
8 4,4 70
17,5 7,8
4,3 Ге и
Потребляемая мощность (ориентировочно)
26
43
75
75
47
92
92
0,65 0,33 1,35 0,65 0,33
1,70 1,70 0,80 0,40 1,85 0,80 0,40
10
10
50
250
10
75
400
Продолжение табл. 2-12
Типоразмер
Тип регулятора
Род тока
Тип выпрямителя
Потребляемая мощность (ориентировочно)
I и II РУН-111 и РУН-121
III и IV
РУН-131, РУН-131А и РУН-141
Переменный
115
230
115
230
115
230
115
230
200 700 180
600
200
700
180
600
ВС-255/1
ВС-255/2
ВС-255/1
ВС-255/2
ВС-255/1
ВС-255/2
ВС-255/1
ВС-255/2
—— 75 0,65 1
11 75 0,33 * —1 *
92 0,80
92 0,40 1 I»
75 0,65
* 75 0,33
। *i । । 92 0,80 1
92 0,40
Таблица 2-13. Неисправности угольных регуляторов типа РУН и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Напряжение регулируется недостаточно точно и ниже номинального значения. Между угольными шайбами проскакивают искры
Контролируемое напряжение выше Заданного уровня и ие регулируется
При увеличении сопротивления компенсатора реактивной мощности (резистор типа ВС-242) напряжение генератора не снижается, а повышается
Незатухающие колебания
напряжения
Незатухающие колебания
напряжения
Увеличение сопротивления угольного реостата вследствие изнашивания и усадки угольных шайб в столбах или значительных сотрясений
Обрыв в. контрольно-измерительной цепи регулятора
Неправильная полярность проводов в цепи компенсатора реактивной мощности (резистор типа ВС-242)
Обрыв в цепи стабилизирующего трансформатора ВТ-190
Неисправностей нет, нарушена настройка
Гайками 15 (см. рис. 2-22) подрегулировать сопротивления угольного реостата до наименьших и наибольших значений сопротивления, указанных в паспорте, сильно подгоревшие и битые шайбы заменить новыми
Устранить обрыв. Если обрыв в самой катушке, сменить регулятор
При работе регулятора с генератором переменного тока проверить селеновый выпрямитель
На зажимах резистора ВС-242 поменять полярность проводов трансформатора тока
Устранить обрыв, если обрыв в самой катушке, заменить трансформатор
Уменьшить чувствительность регулятора незначительным перемещением пружины 12 (см. рис. 2-22). Г оризонтальным стопорным винтом 22 незначительно опустить якорь 9, гайками 15 восстановить наименьшее и вертикальным винтом 22 наибольшее сопротивление угольного реостата до значений, указанных в паспорте РУН
44
Продолжение табл. 2-13
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Напряжение при холостом ходе нормальное, при нагрузке падает
Неисправностей нет,. диапазон сопротивления регулятора соответствует паспортным данным, но введен случайный добавочный резистор
Проверить контакты цепи возбуждения, выключить случайный добавочный резистор, включенный последовательно с угольным реостатом, если он не предусмотрен паспортом регулятора или больше предусмотренного
кают вхолостую, поддерживая частоту вращения неизменной, нагружают его до номинальной нагрузки, а затем плавно уменьшают нагрузку до нуля.
Работа регулятора считается удовлетворительной, если значение установившегося (не считая переходного процесса) напряжения во всем диапазоне номинальной нагрузки не отклоняется от среднего больше чем на ±2 % для РУН-111 и РУН-121 и ±2,5 % для РУН-131, РУН-131А и РУН-141.
Если при холостом ходе генератора напряжение выше требуемого, то это значит, что наибольшее сопротивление угольных столбов недостаточно. В этом случае рекомендуется ввести последовательно с угольными столбами добавочный резистор или выбрать регулятор с более высоким наибольшим сопротивлением.
Если при больших нагрузках якорь находится в верхнем положении, а напряжение падает, то это является признаком того, что в цепь возбуждения введен резистор чрезмерно большого сопротивления или что регуля
тор по наименьшему сопротивлению подобран неправильно.
В случае необходимости перехода на ручное регулирование следует ввести ручной реостат возбуждения и накоротко соединить провода, подведенные к угольным столбам автоматического регулятора.
Изменение напряжения. Изменение уставки напряжения, поддерживаемого регулятором, производится путем изменения значения сопротивления добавочного резистора ВС-240 или ВС-244, входящего в контрольно-измерительную цепь регулятора.
Дл я повышения напряжения генератора надо увеличить сопротивление добавочного резистора ВС-240 или ВС-244. Изменением сопротивления добавочного резистора можно устанавливать уровень напряжения, поддерживаемый на зажимах генераторов, в пределах 95—105 % номинального, указанного на паспортной табличке регулятора. Закрепление движка резистора ВС-240 или ВС-244 производится поворотом его ручки по часовой стрелке. Резисторы ВС-240 поставляются для напряжений ниже 100 В.
Глава 3
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ТРАНСФОРМАТОРЫ
СУДОВЫЕ СИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Судовые синхронные генераторы отечественного производства. Синхронные генераторы серии МСК. МСС. ГСС, ГМС и 2СН предназначены для питания электроэнергией переменного тока частотой 50 Гц силовых и осветительных установок и выполнены со статической системой самовозбуждения, за исключением генераторов серии 2СН, имеющих бес-
кон та ктную (бесщеточную) систему самовозбуждения.
Основные технические данные генераторов серии МСК, МСС, ГМС, ГСС и 2СН приведены в табл. 3-1 и 3-2.
Судовые синхронные генераторы зарубежного производства. Основные технические данные судовых синхронных генераторов зарубежного производства приведены в табл. 3.3.
Таблица 3-1. Основные технические данные судовых синхронных генераторов серии МСК, МСС, ГСС и ГМС, 50 Гц, cos ф 0,8
Тип генератора Мощность Напряжение. В Ток статора, А К. п. д.. % Данные ротора
кВ • А кВт напряжение, В ток, А
МСК82-4
МСК83-4
МСК83-4с МСК91-4
МСК92-4
МСКФ92-4
МСК102-4
МСКЮЗ-4
МСК113-4 МСК500-1500 МСК625-1500 МСК750-1500 МСК940-1500 МСК1250-1500 МСК1560-1500 МСК 1875-1500
Генераторы серии МСК на 1500 об/мин
37,5 ’30 230 400 93,5 32,2 86 38 26
62,5 50 230 400 157 91 87,5 52 26
62,5 50 230 157 87,5 52 26
94 75 230 400 234 135 88,7 80 25
125 100 230 400 312 180 89,9 106 27
125,5 .100 230 400 . 312 180 89,9 106 27
187,5 150 230 400 467 270 90,2 22 152
250 200 230 400 625 361 90,5 26 160
375 300 400 542 91,5 25 207
500 400 400 722 91,7 28 159
625 500 400 902 92 30 190
750 600 400 1084 92,5 32 179
940 750 400 1364 93 36 174
1250 1000 400 1810 93 39 214
1560 1250 400 2260 93,5 44 213
1875 1500 400 2710 93,5 и 49 207
Генераторы серии МСС на 1500 об/мин
МСС82-4
МСС83-4
31,5
62,5
30
50
230
400
230
400
93,5 54,2 157
91
85,5
88,5
38
52
26
26
Продолжение табл. 3.1
Тип генератора Мощность Напряжение, В Ток статора, А К. п. д.. % Данные ротора
кВ - А кВт напряжение, В ток, А
МСС91-4 94 75 230 400 235 135 89,5 72 24,5
МСС92-4 125 100 230 400 314 181 91 85 24,5
МССФ92-4 125 100 400 181 91 85 24,5
МСС 102-4 200 160 230 400 500 289 91,5 17,5 131
МСС 103-4 250 200 230 400 625 361 92 24,5 135
МСС250-500
МСС275-500
МССЗ15-500 МСС375-500 МСС500-500
250
275
315
375
500
Генераторы серии Л1СС на 500 об/мин
200 230 400 626 360 87 50 140
220 230 400 690 398 87 53,5 150
250 400 452 87 53,5 140
300 400 542 87,5 57,5 155
400 400 722 99 66 150
Генераторы типа ГСС ни 750 об/мин
ГСС 103-8 125 100 230 314 90 21 115
ГСС103-8М 125 100 400 181 90 21 115
ГСС114-8М 200 160 400 289 91 40 120
- Г ене^ риторы серии ГМС ни 500 об/ мин
ГМС13-26 250 200 230 625 91 70 82
400 360 91 72 82
ГМС13-3! 313 250 400 452 91,5 83 82
ГМС13-41 400 320 400 578 92,5 90 82
ГМС13-29 500 400 400 722 92,8 96 82
ГМС14-41 625 500 400 904 93,5 108 ’ 82
Таблица 3-2. Технические данные судовых синхронных генераторов с бесконтактной (бесщеточной) системой возбуждения серии 2СН
Тин генератора Мощность. кВт Номинальное напряжение, В Частота вращения, об/мин К. п. д.. %
2СН42/13-4 30 400 и 230 1500 85,5
2СН42/28-4 60 400 и 230 1500 88,5
2СН49/21-4 75 400 и 230 1500 89,0
2СН49/27-4 100 400 и 230 1500 90,5
2СН59/26-4 160 400 1500 90,5
2СН59/31-4 200 400 1500 91,2
2СН59/39-4 250 400 1500 92,2
2СН74/31-4 315 400 1500 92,5
2СН59/29-8 100 400 и 230 750 91,0
2СН74/28-8 160 400 750 91.5
2СН74/35-8 200 400 750 92,0
2СН74/44-8 250 400 750 92,5
2СН85/40-8 315 400 750 93,0
4 i
Таблица 3-3. Основные технические данные судовых синхронных генераторов иностранных фирм
Тип генератора Номинальные данные генератора Номинальные данные обмотки возбуждения Класс изоляции Масса генератора, кг
Мощность, кВ - А Частота вращения, об/мни Напряжение, В Ток статора, А Коэффициент полезного действия , % ч Коэффициент мощности Напряжение , В Ток, А
SSED909/12 SSED568/12 SSED910/12 SSED911/12 SSED912/12 SSED569/12
Генераторы завода «Эльмо» в Дессау (ГДР)
230 500 400 332 88,0 0,7 ' <— | , г
240 500 390 355 88,7 0,8 65 80 в
250 500 400 361 89,5 0,8 52 НО в 3110
280 500 400 404 —« — 0,7 52 113 в —
330 500 400 476 89,0 0,8 62 152 в 3380
330 500 390 490 86,4 0,8 65 105 в 1 '
Генераторы завода «Саксенверке» (ГДР)
800 | 428 | 390 | 1184 | 92,0 | 0,8 I 56
227
В ) 7000
DF154/14
Генераторы фирмы «Сименс» (ФРГ)
3124-10D
3224-10D
250
375
600 400 360
600 400 540
0,8 100
0,8 100
60
69
2500
Генераторы фирмы «Ганза Моторен» (ФРГ)
SG592/6
SG982/12
75 1000
216 500
400 108
400 303
12,2
Генераторы фирмы «Ганц Штилл» (ФРГ)
DAK336-6/7
DK664-10/2
DK663+KD 502/97
DK557-9/I4
DK55A-4/12
DK666-10/2
DK666+KD503/50
DK813-12/3
DK818/12
75
110
120
150
200
200
285
1000
600
750
1500
600
500
500
400
400
400
400
400
400
400
108,5
159
173
289
289
411
0,89
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
110 11,0
50
55
50
55
82
72,0
70,0
106,0
125,0
76,5
850
1720
1900
Генераторы фирмы AEG (ФРГ)
DAGK4/15a
10 | 1500 | 133 | 43,5|
0,8 19
10,4 | В | 230
Генераторы фирмы «Мицубиси» (Япония)
SFS(SE-llF)
SFS (SE-12) SFS’(SE-22) SFS
95 350 350 400
100<!
600
1500
600
400
400
400
400
137,0
505,0
505,0
576,0
0,8 0,8
0,8
0,8
110 НО НО НО
22,5
48,5
29,0
42,0
Н Н Н Н
1570 4260
2850 480( 1
Генераторы фирмы «Тошиба» (Япония)
TAKS 100 1000 400 145,0 " । । 0,8 100 14,0 - " 2000
AG-100/35 215 500 400 310 0,8 45 70,0
AG-100 250 500 400 371 0,8 45 70,0 Ди it ч-^ - 1
AG-24/35 355 500 400 512 0,8 46 76,0 — — —
AG-100/45 355 600 400 520 1 0,8 46 76,0 1 1 *
AG-125/45 500 500 400 720 0,8 65 70.0
Генераторы фирмы «Ансальдо» (Италия)
АВ530С/8 АВ630М/4 250 562,3 750 1500 400 400 361 810 0,8 0,8 50 37,8 45,5
GSN1600/12 600 500 400 994 93 0.8 ——1X
Генераторы фирмы «Броун-Бовери» (Швейцария)
WEyK2012b 100 500 400 145 1 0,8 35 74,0
VAB800/129 250 500 400 361 1 0,8 135 34,0
TAKS 350 1500. 400 505,0 0.8 60 33.0
TAKS 350 600 400 505,0 ' * 0,8 35 57.0
4900
5001 >
48
Продолжение табл. 3-3
Тип генератора Номинальные данные генератора Номинальные данные обмоткн возбуждения Класс изоляции Масса геиератО' ра< кг
Мощность, кВ -А Частота вращения, об / мин Напряжение, В Ток статора, А Коэффициент полезного действия, % Коэффициент мощности Напряжение, В Ток, А
Генераторы фирмы «Хитачи» (Япония)
EFVB EFVB EFVB
60
150
400
1000 400 86,6 « НО 12,6 В 1075
500 400 216,0 0,8 НО 25,0 В 2450
500 400 577,0 0,8 НО 45,5 В 5880
Генераторы фирмы «Раде Кончар»
(СФРЮ)
SC905-12 SC1006-12 SCI 125-12 SCI 126-12
100
250
320
400
500
500
500
500
400
400
400
400
144,0
361,0
462,0
573,0
91
93
93
94
0,8
0,8
0,8
0,8
200
200
210
210
8,4 12,0 15,4
20,0
В В
В
В
2100
3200
4000
4000
AG-23B
| 215
Генераторы фирмы «Томас Б. Триге» (Дания) 500 | 400 | 310 | — | 0,8 | 35 | 80
Генераторы фирмы «Стромберг» (Финляндия)
HSSTL356 HSSTL11/555
230
530
500
600
400
400
795
0,8 90 48
0,8 144 48
В 3200
В 4200
Генераторы завода «Долмэл» (ПНР)
GRml312b-02
GRml212b-02
GRml412b-02
250
320
400
500
500
500
400
400
400
361
462
578
91,8
91,8
91,8
0,8
0,8
0,8
72
98
102
69
63
68
2730
Таблица 3-4. Технические данные электродвигателей серии ПМ
Частота вращения, об/мин
об/мии
В
В в
п нм П 12М — 1 —м 0,14 0,21 1,1 1,56 57,9 60,9
П21М 0,21 1,97 60 0,33 2,36 62,5
П22М 0,39 2,6 67,8 0,5 3,2 71
П31М 0,55 3,6 69,2 0,75 4,61 73,8
П 32М 0,8 4,8 75,5 1,1 6,53 76,5
П 40М 1,0 7,5 61 1,5 10 67,0
П 41М 1,3 9,1 65 2,0 12,7 71
П 42М 1,73 11,3 71 2,6 15,2 75
П 5IM 2,7 17,2 74 4,2 25,6 - 74,5
П 52М 3,4 20,8 74,5 5,0 29,2 77
П61М 5,15 30.1 78 7,0 39,4 80,5
П 62М 6,8 38,1 80 8,5 46,4 83
П 71М И,0 64 73
П 72 М 1 1 1 14,5 83 80
П 81М 1 —’ > 20,5 112 83
П82М Ч " 27 145 85
П 91М 20,5 115 80,5 35 . 190 84
П 92М 29,5 164 81.5 45 236 86
П 101М 40 217 83,5 60 314 87
П 102М 53 285 84,5 80 416 87,5
П HIM 69,5 365 86,5 105 543 88
П 1I2M 80 410 88 125 639 89
0,29 2.04 65 0,66 4,1 73,5 3500
0,44 2,84 70 0,95 5,6 77 3500
0,66 4,18 68 1,4 8,25 77 3500
0,35 5,5 78 2,1 11,6 82,5 3500
1,4 8,7 79 3,0 16,5 82 3500
2,2 12,2 82 4,2 22,4 84,5 3500
2,8 17,6 72 6,1 35 79 3500
3,9 23,6 76,5 8 44 82,5 3500
4,6 26 87 11 52 85 3500
7,4 42 80 14,5 77 85 3500
8,8 48 82,5 20 104,5 87 3300
12 65 84 26 134 88 3300
16 85 85 37 260 87 3300
20 121 81,5 39 207 86 3600
25 134,5 85 50 262 86 3600
34,5 183,5 85,5 64 340 86 3600
45 235 87 82 440 85 3600
63 335 85,5 " —— 1800
447 447 87,5 ". — 1800
105 543 88 —— > ! 1800
135 695 88,5 1800
170 865 89,5 — 1 । । 1800
210 1070 89,5 । — * 1800
49
Таблица 3-5. Технические данные электродвигателей серии 4А
Типоразмер электродвигателя Мощность ♦ кВт Данные прн номинальной мощности 1 п/^ и Л/ !М п / *1
Частота вращения, об/мнн Ток статора при напряжении 380 В, А К. п. д., 0/ /о COS ф
Синхронная частота вращения 3000 об/мин
4А 56А2 ОМ2 0,18 2800 0,54 66 0,76 4 2
4А 56В2 ОМ2 0,25 2770 0,74 68 0,77 4 2
4А 63А2 ОМ2 0,37 2750 0,93 70 0,86 4,5 2
4А 63В2 ОМ2 0,55 2740 1,33 73 0,86 4,5 2
4А71А2 ОМ2 0,75 2840 1,7 77 0,87 5,5 2
4А71В2 ОМ2 1,1 2810 2,5 77,5 0,87 5,5 2
4А 80А2 ОМ2 1,5 2850 3,3 81 0,85 6,5 2,1
4А 80В2 ОМ2 2,2 2850 4,7 83 0,87 6,5 2,1
4А 90L2 ОМ2 3,0 2840 6,1 84,5 0,88 6,5 2,1
4А 100S2 ОМ2 4,0 2880 7,8 86,5 0,89 7,5 2
4А 100L2 ОМ2 5,5 2880 10,5 87,5 0,91 7,5 2
4 А 112М2 О М2 7,5 2900 14,9 88 0;88 7,5 2
4А 132М2 ОМ2 11,0 2900 21,2 88 0,9 7,5 1,7
4А 160S2 ОМ2 15,0 2940 28,5 88,5 0,91 7 1,4
4А 160М2 ОМ2 18,5 2940 34,5 88,5 0,92 7 1,4
4 A 180S2OM2 22 2945 41,6 88,5 0,91 ,7,5 1,4
4А 180М2 ОМ2 30 2945 56 90,5 0,9 7,5 1,4
4А 200М2 ОМ2 37 2945 70 91 0,89 7,5 1,4
4А 200L2 ОМ2 45 2945 84 91 0,9 7,5 1,4
4А 225М2 ОМ2 55 2945 100 91 0,92 7,5 1,4
4А 250S2 ОМ2 75 2960 140 91 0,89 7,5 1,2
4А 250М2 ОМ2 90 2960 165 92 0,9 7,5 1,2
4А 280S2 ОМ2 110 2970 206 91 0,89 7,0 1,2
4А 280М2 ОМ2 132 2970 247 91,5 0,89 7,0 1,2
4A315S2OM2 160 2970 294 92 0,9 6,5 1,2
4А315М2ОМ2 200 2970 365 92,5 0,9 7,0 1,2
4A355S2OM2 250 2970 459 92,5 0,9 7,0 1,0
4А 355М2 ОМ2 315 L 2970 565 93 0,91 7,0 1,0
Синхронная частота вращения 1500 об/мин
4А 56А4 ОМ2 0,12 1357 0,44 63 0,66 3,5 2,1
4А 56В4 ОМ2 0,18 1565 0,66 64 0,64 3,5 2,1
4А 63А4 ОМ2 0,25 1380 0,85 68 0,65 4,0 2
4А 63В4 ОМ2 0,37 1365 1,2 68 0,69 4,0 2
4А 71А4 ОМ2 0,55 1390 1,7 70,5 0,7 4,5 2
4 А 71В4 ОМ2 0,75 1390 2,17 72 0,73 4,5 2
4А 80А4 ОМ2 1,1 1420 2,8 75 0,81 5 2
4А 80В4 ОМ2 1,5 1415 3,6 77 0,83 5 2
4A90L4 ОМ2 2,2 1425 5,0 80 0,83 6 2,1
4А 100S4OM2 3,0 1435 6,7 82 0,83 6 2
4А 100L4 ОМ2 4,0 1430 8,6 84 0,84 6 2
4А 112М4 ОМ2 5,5 1445 11,5 85 0,85 7 2
4А 132S4 ОМ2 7,5 1455 11,1 87,5 0,86 7,5 2,2
4А 132М4 ОМ2 11,0 1460 22 87,5 0,87 7,5 2,2
4А 160S4 ОМ2 15 1465 29,3 88,5 0,88 7 1,4
4 А 160М4-ОМ2 18,5 1465 35,7 89,5 0,88 7 1,4
4А 180S4 ОМ2 22 1470 41,3 90 0,9 6,5 1,4
4А 180М4 ОМ2 30 1470 56 91 0,89 6,5 1,4
4А 200М4 ОМ2 37 1475 69 91 0,9 7 1,4
4А 200L4 ОМ2 45 1475 83 92 0,9 7 1,4
4А 225М4 ОМ2 55 1480 100 92,5 0,9 7 1,3
4А 250S4 ОМ2 75 1480 136 93 0,9 7 1,2
4А 250М4 ОМ2 90 1480 162 93 0,91 7 1,2
4А 280S4 ОМ2 но 1470 201 92,5 0,9 5,5 1,2
4А 280М4 ОМ2 132 ' 1480 240 93 0,9 5,5 1,3
4АЗ15S4 ОМ2 160 1480 285 93,5 0,91 6 1,3
4А315М4 О М2 200 1480 351 94 0,92 6 1,3
4А 355S4 ОМ2 250 1485 438 94,5 0,92 7 1,2
4А 355М4 ОМ2 1 315 1485 549 94,5 0,92 7 1,2
н
50
Продолжение табл. 3-5
Типоразмер электродвигателя ч Мощность , кВт Данные при номинальной мощности п/^ н «п/^н
Частота вращения, об/мин Ток статора прн напряжении 380 В. А К. п, д.ч о/ 0 COS <1
Синхронная частота вращения 1000 об/мин
V 112МА6 ОМ2 3 955
k 112МВ6 ОМ2 4 950
к 132S6 ОМ2 5,5 965
к 132М6 ОМ2 7,5 870
к 160S6 ОМ2 11 975
к 160М6 ОМ2 15 975
к 180М6 ОМ2 18,5 975
к 200М6 ОМ2 22 975
к 200L6 ОМ2 30 980
к 225М6 ОМ2 37 980
к 250S6 ОМ2 45 985
к 250М6 ОМ2 55 985
к 280S6 ОМ2 75 985
l 280М6 ОМ2 90 985
L 315S6 О М2 110 985
1315М6 ОМ2 132 985
L 355S6 ОМ2 160 985
i 355М6 ОМ2 200 985
Синхронная частота
l 160S8 ОМ2 7,5 730
1160М8 ОМ2 11 730
i 180М8 ОМ2 15 730
1200М8 ОМ2 18,5 735
1200L8 ОМ2 22 730
1225М8 ОМ2 30 735
, 250S8 ОМ2 37 735
, 250М8 ОМ2 45 740
. 280S8 ОМ2 55 735
. 280М8 ОМ2 75 735
.315S8 ОМ2 90 740
3I5M8OM2 ПО 740
. 355S8 ОМ2 132 740
355М8 ОМ2 160 740
Синхронная частота
. 315S10OM2 55 590
315МЮОМ2 75 590
355S10OM2 90 590
355М10 ОМ2 110 590
7,4 81 0,76 6 2,0
9,1 82 0,81 6 • 2,0
12,2 85 0,8 6,5 2,0
16,5 85,5 0,81 6,5 2,0
22,6 86 0,86 6 1,2
30 87,5 0,87 6 1,2
36,6 88 0,87 5 1,2
41,3 - 90 0,9 6,5 1,2
56 90,5 0,9 6,5 1,2
69,4 91 0,89 6,5 1,2
84 91,5 0,89 6,5 1,2
103 91,5 0,89 6,5 1,2
139 92 0,89 5,5 1,4
165 92.5 0,89 5,5 .1,4
199 93 0,9 6,5 1,4
239 93,5 0,9 6,5 1.4
291 93,5 0,9 6,5 1,4
362 94 0.9 6,5 1,4
вращения 750 об/мин
17,7 86 0,75 6 1,4
25,6 87 0,75 6 1,4
32 87 0,82 6 1,2
37,8 88,5 0,84 5,5 1,2
45 88,5 0,84 5,5 1,2
62.4 90 0.81 6 1,3
75 90 0,83 6 1.2
89,6 91 0,84 6 1.2
108 92 0,84 5,5 1,2
146 92,5 0.85 5.5 1.2
173 93 0,85 6,5 1,2
211 93 0,85 6,5 1,2
253 93,5 0,85 6,5 1,2
306 93,5 0,85 6,5 1,2
вращения 600 об/мин
116 92 0,79 6 1,0
155 92 0,79 6 1,0
179 92,5 0,83 6 1,0
217 93 0,83 6 1,0
а бл и ц а 3-6.Х Технические данные электродвигателей серии АО 2М
Данные номинальной мощности
Гин электродвигателя
• 2-31-4М 12-32-4М I2-41-4M 12-42-4М I2-51-4M I 2-52-4М
220
380
Частота вращения, об/мин
Ток статора. А, при напряжении. В
Мощность, кВт
К. и. д о/ л
Синхронная частота вращения 1500 об/мин
2,2 8,4 4,9 1430 82,5
3,0 11,2 6,5 1430 83,5
4,0 14,4 8,3 1450 86
5,5 19,3 11,2 1450 87
7,5 26 15 1450 88,5
10 33 19 1450 88,5
cos (р
0,83 7 1,6
0,84 7 1,6
0,85 7 1,5
0,86 7 1,5
0,87 / 1,4
0,87 7 1,4
и / н
51
Продолжение табл. 3-6
Тин электродвигателя Мощность, кВт Данные номинальной мощности 1 п /1 н Л,п/'Ин
Ток статора. А. при напряжении, В Частота вращения, об/мин к. п. д., % i cos ip
220 | 380
АО 2-61-4М 13 44 25 1,440 88 0,89 7 1,3 '
АО 2-62-4М 17 57 33 1450 88,5 0,89 7 1,3
АО 2-71-4М 22 71 41 1430 89,5 0,9 7 1,2
АО 2-72-4М 30 95 55 1440 90,5 0,91 7 1,2
АО 2-81-4М 40 126 73 1450 91,0 0,91 7 1,1
АО 2-82-4М 55 170 98 1460 92,0 0.92 7 1,1
Синхронная частота вращения 1000 об! мин
АО2-31-6М 1,5 6,6 3,8 950 79 0,75 6,5 1,4
АО 2-32-6М 2,2 9,3 5,4 950 81 0,77 6,5 1,4
АО 2-41-6М 3,0 12,4 7,2 950 81,5 0,78 6,5 1,3
АО 2-42-6М 4,0 16,0 9,3 950 83,0 0,79 6,5 1,3
АО 2-51-6М 5,5 21 12 950 85,5 0,81 6,5 1,3
АО 2-52-6М 7,5 28 16 950 87 0,82 6,5 1,2
АО 2-61-6М 10 33 Синхронная ч 19 астота враще 955 ния 1000 < 87,5 Уб/мин 0,89 7 1,2
АО 2-62-6М 13 44 25 950 87,5 0,89 7 1,2
АО2-71-6М 17 55 32 960 87,5 0,9 7 1,2
АО 2-72-6М 22 71 41 960 89,5 0,9 7 1,2
АО 2-81-6М 30 95 55 970 90,5 0,91 7 1,1
АО 8-82-6М 40 126 Синхронная ' 73 частота вращ< 970 ения 750 о 91 б/мин 0,91 7 1,1
АО 2-41-854 2,2 10,5 6,1 715 79,5 0,69 6 1,2
АО 2-42-8/W 3,0 14,1 8,1 715 80 0,7 6 1,2
АО 2-51-8x4 4,0 17 10 720 84 0,71 6 1,2
АО 2-52-8М 5,5 24 14 720 85 0,72 6 1,2
АО2-61-8М 7,5 28 16 715 86 0,81 6 1,2
АО 2-62-8М 10 37 21 715 87 0,81 7 1,2
АО2-71-8М 13 45 26 720 88,5 0,83 7 1,1
АО 2-72-8М 17 58 34 720 89 0,83 7 1,1
АО 2-81-84 22 75 43 725 90 0,81 7 1,1
электродвигателей
Технические данные
трех- и
двухскоростных
Таблица повторно-кратковременного режима работы
Тин электродвигатели Число полюсов Режим работы, ПВ, % Мощность, кВт Частота вращения, об/мин Номинал ьный ток при 380 В, А Момент. Н’М Пусковой ток при 380 В, А Cos ф К. п. д., %
макси-мал ьиый пусковой
* 4 40 30 1350 63 50 40 300 0.93 83
МАП 621-4/8/24 8 40 15 -690 40 55 50 175 0,74 80
24 15 3,2 165 29 32 32 42 0,56 33
6 40 32 900 70 85 73 340 0,88 79
МАП 622-6/12/24 12 25 16 435 59 70 68 150 0,62 66
24 15 5 160 51 60 60 72 0,50 34
4 40 44 1350 80 67 58 410 0,94 90
МАП 622-4/8/24 8 40 20 665 53 75 65 220 0,74 87
24 25 4,5 175 43 50 50 60 0,47 37
4 40 52 1360 102. 90 80 550 0,93 84
МАП 622-4/6/12 6 25 40 870 87 90 85 330 0,88 79
12 25 241 430 70 130 130 210 0,64 70
4 40 70 1420 135 92 57 650 0,93 87
МАП 622-4/6 6 40 40 920 92 85 75 380 0,9 83
Таблица 3-8. Технические данные двухскоростных электродвигателей для якорно-швартовых механизмов
Тип электродвигателя Число полюсов Режим работы, мин Мощность, кВт Частота вращения, об/мии
МАП 122-4/8 4 8 30 15 2,2 1,5 1385 590
МАП 221-4/8 4 8 30 30 3,6 2,5 1395 635
МАП 421-4/8 4 8 30 30 7,0 5,6 1400 650
МАП 422-4/8 4 8 30 30 12 8 1390 645
МАП 521-8/16 8 16 30 15 15 5 675 310
МАП 521-4/16 4 16 30 15 28 5 1360 310
МАП 621-8/16 ) 8 16 30 15 22 10 690 295
МАП 622-8/16 8 16 30 15 30 12 690 290
МАП 721-4/6 4 6 30 30 120 80 1380 900
Таблица 3-9, Технические данные трехскоростных электродвигателей для якорно-швартовых механизмов
!МЯ стояи-под током ле режи- с 4ииальный при В, А Момент, Н*м ковой ток 380 В, А &
«к • Э к ® о л о 0 О bi
V о • ©Ц м* д 5 bi ° О a а в? О £ к со
со х е s X нсо См S S с Се
20 6,3 3,9 3,5 23 0,77
30 5,7 4,3 4,3 13 0,75
30 9,3 6,4 5,5 40 0,8
45 9,3 9,2 8,9 22,5 0,64
30 16,0 . 14,5 13,0 96 0,84
45 17,9 20,0 19,5 56 0,72
30 25,5 22 20 142 0,89
45 22,5 30 29 75 0,75
50 44 52 52 150 0,71
60 27 39 39 60 0,55
15 57 50 40 150 0,92
60 27 39 39 60 0,55
50 56,5 80 76 265 0,75
30 40,5 64 64 85 0,55
50 77 102 95 360 0,73
30 48 75 75 100 0,62
230 250 220 1300 0,89
190 270 220 1000 0,7
Тнп электродвигателя
МАП 422-4/6/12
МАП 521-4/8/16
г
L МАП 621-4/8/16
I МАП 621 -4/8/24
ГМАП 622-4/8/16
К/
4
6
12
4
8
16
4
4
8
16
4
4
8
16
4
8
24
4
4
8
16
30
30
10
30
15
30
10
30
15
30
10
зо’
15
30
10
30
30
5
30
15
30
10
4 И
2,5 18,5
21
15 4,2 25 30 25
8
36 47
25 ' 8
30 15 3,2
28 39 36
10
1460
880 445
1385
1360 650
310 1435 1430
675
320
1420
1395 675
320
1400
695
190
1445 1425
670
315
10
30
15
20
20
50
30
15
15
50
30
15
15
50
30
10
20
30
15
15
30
30
12,5 27 16,7 38,3 13 29 12,5 34 10 28 12,5 30 105 110 34 200 0,68 0,86 0,56 0,92
43 34 30 200 0,93
40 50 50 133 0,77
23 27 25 42,5 0,63
50,5 60 45 390 0,9
56,5 60 45 390 0,92
62,5 80 75 240 0,76
41,5 55 55 90 0,5
73 80 63 510 0,9
91 80 63 510 0,92
62,5 80 75 240 0,76
41,5 55 55 90 0,5
59 50 40 300 0,93
38,5 . 55 48 175 0,74
28 33 • 33 42 0,52
58 90 77 560 0,86
76,2 90 77 560 0,9
97 125 115 360 0,7
51,5 70 ; 1 70 ИО 0,56
53
продолжение табл. 3-9
Тип электродвигателя Число полюсов i 1 Режим рабо-i ты, мии Мощность, кВт Частота вращения , об/мин Время стоянки под током после режима, с Номинальный ток при 380 В, А Момент, Н*м Пусковой ток при 380 В, А Cos <р
максимальный пусковой
МАП 622-4/8/24 4 30 40 1355 10 79,5 67 S 58 410 0,94
8 30 20 665 15 53 75 65 220 0,75
24 10 5,2 175 30 43 50 50 60 0,4
4 30 75 1340 15 148 130 100 730 0,93
8 30 62 675 40 145 220 200 600 0,79
24 10 18 320 30 82 120 115 185 0,6
МАП 721-4/8/16 4 30 60 1420 15 113 130 100 730 0,93
4 15 90 1495 15 182 130 100 730 0,94
8 30 55 645 50 126 180 160 440 0,85
16 10 18 320 30 82 120 115 185 0,6
МАП 721-4/8/12 4 10 30 1430 10 58 70 60 440 0,93
J 8 30 70 650 30 162 220 200 600 0,82
12 5 50 405 30 160 250 240 420 0,69
4 60 70 1440 137 200 170 1050 0,88
8 60 55 685 130 220 200 600 0,75
12 15 25 460 112 210 200 410 0,48
МАП 721 -4/8/24 4 30 75 1340 15 148 130 100 730 0,93
8 30 62 675 40 145 220 200 600 0,79
24 10 10 190 30 67 95 95 115 0,45
МАП 721-4/10/24 4 30 30 1425 15 56 70 60 440 0,95
10 30 32 530 15 145 140 120 320 0,62
24 10 10 190 30 67 95 95 115 0,45
СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
Основные сведения. На судах применяются электродвигатели следующих основных серий: постоянного тока — ПМ и ДПМ; переменного тока — 4А, АО2 и МАП.
Электродвигатели серий ПМ, 4А и АО2 предназначены для привода судовых механизмов, работающих в продолжительном режиме работы; электродвигатели серии ДПМ и МАП — для привода судовых механизмов, работающих в кратковременном и повторнократковременном режимах.
Технические данные. Основные технические данные электродвигателей постоянного и переменного тока серий ПМ, 4А, АО2 и МАП приведены в табл. 3-4—3-9.
Основные технические данные преобразователей переменно-постоянного тока приведены в табл. 3-10.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СУДОВЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
К работам по техническому использованию судовых генераторов и электродвигателей относятся подготовка к пуску, пуск, наблюдение во время работы и остановка судовых генерирующих установок, электроприводов судовых механизмов и других электрических установок.
54
Характер действий, совершаемых при этом, и их последовательность указаны при рассмотрении отдельных конкретных схем генерирующих установок и электроприводов в гл. 2 и 8.
Корпус. Корпус электрической машины необходимо содержать в чистоте. На ием не должно быть пыли, грязи, влаги и масла. Наружные и доступные внутренние части корпуса обтирают чистой сухой ветошью. Внутреииие части корпуса чистят только при остановленной и обесточенной машине. Винтовые и болтовые соединения деталей машины и ее крепления к фундаментальной раме должны быть хорошо поджаты и предохранены от самоотвинчивания. Болты соединительной муфты следует равномерно подтянуть й также предохранить от самоотвинчивания. Все крышки смотровых отверстий закрытых машин и подшипников необходимо плотно закрыть путем равномерного подтягивания всех болтов, крепящих крышку. Крышки открывают только во время осмотров, чистки и освидетельствований, кроме крышек смотровых отверстий, которые открывают также для наблюдения за щеточным аппаратом во время работы машины.
Необходимо периодически отвинчивать пробки для спуска конденсата. Уплотнительные резиновые прокладки крышек должны быть надежно закреплены и смазаны с наружной стороны графитом или мелом для предотвращения прилипания. Резина должна быть
СП
СП
•х
блиц а 3-10? Основные технические данные преобразователей переменно-постоянного тока
Состав преобразователя Электродвигатель Генератор
Тип Частота вращения, об/мии Напряжение, В 4 Мощность, кВт Коэффициент мощности Тип Напряжение, В Мощность, кВт Возбуждение
АОМ42-2 + П32м
АМ52-2 + П40м
АМ91 -4 4- ПВ91 м (возбудительный агрегат)
АМ62-4 4- П51м 4-4-П51М
АМ62-2 4-П51м
АМ72-4 4- П71м
АМ72-4 4-П91м (возбудительный агрегат)
АМ71-2 4- П52м
АМ72-2 4-П61м
АМ91-4 4- П82м
АМ91-4 4-П82м
АМ92-4 4- П91м 4-4-П91м4-П51м (возбудительный агрегат)
АОМ42-2
АМ52-2
АМ91-4
АМ62-4
АМ62-2
АМ72-4
АМ72-4
АМ71-2
АМ72-2
АМ91-4
АМ91 -4
АМ92-4
2870
2850
1440
127/220
220
380
4,5
8,0
42,0
1415 380 11,0
2850
1420
1450
2900
2900
1440
1440
1440
220/380
380
380
220/380
220/380
220/380
220/380
220
14,0
19,0
19,0
19,0
25,0
42,0
42,0
55,0
0,8
0,8
0,82
0,83
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
П32м
П40м
ПВ91м
П51м П51м
П51м
ч
П71м
П91м
П52м
П61м
П82м
П82м
П91м
230
115
65/20
230
230
115
230
230
115 или 230
115 или 230
230
115
230
3,8 Смешанное
5,5 Смешанное нли неза-
висимое
1/1,1 Параллельное или не-
зависимое
6,0 Независимое
6,0 Смешанное
12,5 Смешанное или неза-
висимое
19,0
15,5
16,0
23,0
35,0
35,0
15,4
Смешанное илн независимое
Независимое, смешанное и встречное
Смешанное или независимое 115 или 230 В
То же
Смешанное
Независимое
3 обмотки*, самовозбуждения, независимая и обратной связи по току
АМ92-4 4- П91м + + П91м + П51м (возбудительный агрегат)
АМ101-4 + П92м 4-
4- П91м (возбудительный агрегат)
АМ81-4 4- П62м
АМ92-6 4- ВСМ34/18 (возбудительный агрегат)
АМ82-2 4-П71м
АМ91-2 + П72м
АМ101-4 4- П91м
АМ102-4 4- П101 (возбудительный агрегат)
АМ101-4 4- П92м
ДАМ101-4 4- П91м 4-4-П91м
Электродвигатель
Состав преобразователя
Тип Частота вращения, об/мин Напряжение, В Мощность, кВт
АМ92-4
АМ101-4
АМ81-4
АМ92-6
АМ82-2
АМ91-2
АМ101-4
AM 102-4
АМ101-4
ДАМ101-4
1440
1445
1470
96b
2900
2895
2245
1145
1145
1470
220
220/380
220/380
220
220/380
220/380
220/380
380
220/380
380
55,0
75,0
35,0
42,0
42,0
55,0
75,0
95,0
75,0
120,0
Продолжение табл. 3-10
Генератор
. Коэффициент мощности Тип Напряжение, В Мощность. кВт Возбуждение
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,83
0,8
0,8
П91м 1 230 1Ь,4
П51м 230 6,0
П92м 230 65,0
П91м 230 24,0
П62м 115 или 230 28,0
ВСМ34/18 50/100 7/30
П71м
П72м
П91м
П101
П92м
П91м
П91м
115 или 230
115
115 или 230
230/63
230
115
115
34,0
40,0
57,0
65/7,25
70,0
37,0
57,0
2 обмотки: независимая и обратной связи по току
Смешанное
Независимое с обмотками: самовозбуждения и дифференциальной
Смешанное или независимое И5 или 230 В
р
Самовозбуждение
Независимое
То же
Независимое
Параллельное ч
Смешанное
Параллельное смешанное
То же
илн
i 14J I, LUTTjeiWTT
эластичной, не иметь трещин и других наружных дефектов. Высохшие, хрупкие, имеющие трещины и другие дефекты резиновые прокладки должны быть обязательно заменены. Для обеспечения надежного контакта выводы обмоток машины и наконечники подводимых к машине кабелей на щитке коробки выводов должны быть тщательно поджаты. Необходимо следить за тем, чтобы сальники коробки выводов имели исправные резиновые уплотнения и были хорошо поджаты.
Резина амортизаторов должна быть эластичной, без трещин и других наружных дефектов. Покрывать краской резиновые амортизаторы не разрешается. Нельзя допускать попадания на резину амортизаторов масла и бензина; при попадании необходимо немедленно удалять их.
Корпуса электрических машин, установленных в машинно-котельных отделениях, необходимо защищать сверху от падающих капель.
Электродвигатели палубных механизмов для работы в тропиках должны быть по возможности снабжены экранами, защищающими их от непосредственного воздействия солнечной радиации, или закрыты брезентовыми чехлами.
Обмотки. Обмотки электрических машин необходимо содержать в чистоте. Попадание масла и бензина на обмотки недопустимо. Лобовые части обмоток обтирают чистой сухой , ветошью. Внутренние, не доступные для обтирания части обмоток и машины продувают сухим сжатым воздухом давлением не более 0,2 МПа.
Если позволяет конструкция машины или конструкция ее соединения с приводом, то ; лучше продувать ее со стороны, противоположной коллектору (контактным кольцам). Концы проводников секций обмотки якоря должны быть надежно впаяны в петушки кол-лектора. Необходимо тщательно оберегать J обмотки от повреждений. При повреждении изоляции лобовых частей обмотки поврежден-i ное место следует немедленно изолировать S лакотканью, а затем покрыть изоляционным I" лаком.
Контактные болты, соединяющие обмотки с проводами и шинами, должны быть хорошо поджаты. Покрывать краской или лаком поверхности контактов обмоток с соединительными проводами или шинами не разрешается.
Сопротивление изоляции отдельных обмоток электрических машин относительно корпуса и между обмотками должно быть не ме-' нее указанного в гл. 6. Для измерения сопро-j тивления изоляции электрических машин на-I пряжением до 400 В следует применять ме-£ гаомметр иа напряжение 500 В. Если путем Lнаружного осмотра не удается обнаружить [ причины снижения сопротивления изоляции, 1то необходимо отдельно измерить сопротив-| ления изоляции обмотки якоря (или статора), I катушек главных и дополнительных полюсов |(или обмотки ротора), пальцев щеткодержа-(телей (при поднятых щетках) и подводимых к-к машине кабелей.
Определив таким образом низкое сопро-тивление изоляции, необходимо найти дефекты изоляции и устранить их. Низкое сопротивление изоляции обмотки якоря (статора) или катушек полюсов (обмотки ротора) при отсутствии видимых дефектов изоляции указывает на то, что машина отсырела.
Если при этом значение сопротивления изоляции какой-либо обмотки окажется меньше 0,25 МОм, то последнюю надо тщательно очистить от пыли и грязи, промыть, просушить и покрыть лаком.
Коллектор. Коллектор должен иметь блестящую поверхность без царапин и следов нагара и всегда быть чистым и исправным.
При длительной работе под нагрузкой без искрения на поверхности коллектора образуется тонкая прочная глянцевитая пленка с буро-фиолетовым оттенком (контактная пленка). Она способствует хорошей коммутации и предохраняет коллектор от изнашивания; ее необходимо сохранять, а поэтому чистка коллектора стеклянной или наждачной бумагой ие допускается.
Если не считать общих требований к состоянию щеточного аппарата электрической машины (применение щеток соответствующей марки, степень иажатия на щетки, коммутация при допустимом искрении, наличие дорожки между пластинами и т. п.), основными . факторами, влияющими иа состояние контактной пленки коллектора (колец), являются влажность окружающей среды и плотность тока под щетками. При низкой относительной влажности окружающей среды, (менее 16 % при 20 °C) графит щеток теряет свои смазывающие свойства и вследствие большого трения происходит значительное изнашивание коллектора (колец) и щеток. При чрезмерно высокой относительной влажности происходит электролитический перенос частиц меди коллектора (колец) на щетки, что приводит к быстрому изнашиванию коллектора (колец).
При малых плотностях тока под щетками контактная пленка ие образуется.
Разрушение контактного слоя часто имеет местный характер и начинается под отдельными щетками, что легко обнаружить по следующим признакам: светлая полоса под одной из щеток на поверхности коллектора по его окружности; омеднение рабочей поверхности и скопление медной пыли на сбегающем крае этой щетки; налет медно-графитной пыли на обойме щеткодержателя, стоящего на следующем по направлению вращения пальце. Такую щетку необходимо заменить или снять.
Если контактная пленка нарушается из-за высокой влажности окружающей среды, необходимо обеспечить вентиляцию более сухим воздухом, например из сухих соседних помещений. Наоборот, при слишком сухой среде необходимо повысить ее влажность, например, путем открытия люков, дверей.
Коллектор во время работы чистят чистой сухой неволокнистой (не оставляющей ворса) ветошью с соблюдением правил техники безопасности. В случае сильного загрязнения коллектор выбирают ветошью, слегка смо-
57
. УЛ-
Рис. 3-1. Шлифовка коллектора: / — колодка; 2 — стеклянная бумага
ценной спиртом, предварительно остановив и отключив машину. Чистка коллектора ветошью, смоченной спиртом, во время работы электрической машины не допускается. При чистке необходимо удалить медную и угольную пыль, осевшую на торце коллектора и миканитовых манжетах. Дорожки между коллекторными пластинами прочищают жесткой волосяной щеткой или пластинкой из фибры (использовать для этого нож или другие металлические предметы запрещается).
Коллектор шлифуют при появлении на его поверхности кольцевых неровностей, шероховатостей или обгорания, что приводит к нарушению нормальной коммутации машины. Шлифовка коллектора (колец) генератора допускается только в холодном состоянии, и ее следует выполнять на холостом ходу машины при номинальной частоте вращения, поднятых щетках и снятом возбуждении. Коллектор двигателя шлифуют при отсутствии нагрузки. Если его нельзя полностью разгрузить, допускается шлифовка коллектора (колец) электродвигателя, работающего с возможно меньшей нагрузкой. При этом должны быть соблюдены правила техники безопасности.
Шлифовку выполняют шлифовальной стеклянной бумагой с зернистостью № 180— 220, закрепленной на специальной деревянной колодке (рис. 3-1) с вырезом по форме рабочей поверхности коллектора. Ширина колодки и бумаги должна быть равна длине пластин коллектора. При шлифовке следует время от времени протирать коллектор сухой чистой ветошью. По окончании шлифовки необходимо тщательно очистить коллектор и щетки от медной пыли, особенно пазы между пластинами коллектора. Следует очистить покрытые медной пылью части машины и продуть ее воздухом. Если в результате износа коллектора поверхность его сравнялась с межпластинной миканитовой изоляцией, коллек-
Рис. 3-2. Продороживание миканита между коллекторными пластинами: а — правильно; б — неправильно
тор следует продорожить на глубину 1 —1,5 мм и снять заусенцы с краев пластин.
Миканитовую изоляцию между пластинами коллектора продороживают ножовочным полотном со сточенными по ширине пазов разводами, укрепленным в оправке с ручкой, или специальным приспособлением. Продороживание изоляции следует выполнять очень тщательно, не допуская царапин на рабочей поверхности коллектора (рис. 3-2). После продороживания нужно снять остатки изоляции со стороны дорожки, прочистить дорожку щеткой, снять клинообразным шабером фаску с граней коллекторных пластин и прошлифовать коллектор.
Биение коллектора (колец), измеренное с помощью индикатора в нагретом состоянии коллектора, не должно превышать предельно допустимых значений. Если биение превышает эти значения, коллектор необходимо проточить. Если биение коллектора незначительно превышает допустимые значения и не вызывает искрения под щетками или каких-либо других ненормальностей (перегрев, повышенный шум) в работе машины, допускается временная (до ближайшего ремонта) эксплуатация машины без проточки коллектора.
Если такие дефекты, как выгорание, неравномерный износ, царапины и др., не могут быть . устранены шлифовкой, коллектор следует проточить. Протачивают коллектор ' на токарном станке, а у больших машин также на месте установки при помощи специального суппорта, укрепленного непосредственно на корпусе или фундаменте машины. При проточке коллектора резец должен быть очень острым; рекомендуемая скорость резания — около 1,5 м/с при подаче за один оборот 0,05—0,1 мм и глубине резания 0,1—0,3 мм. После проточки с граней пластин коллектора необходимо снять фаски глубиной не более 0,5 мм под углом 45°, отшлифовать, прочистить и продуть коллектор сухим сжатым воздухом давлением не выше 0,2 МПа.
Во всех случаях шлифовки, продороживания или проточки необходимо тщательно следить за тем, чтобы медные стружки и пыль не попадали внутрь машин, для чего «петушки» и лобовые части обмоток следует временно обклеить бумагой.
Контактные кольца. Все приведенные выше рекомендации по обслуживанию коллекторов полностью распространяются на контактные кольца. Исключение составляет лишь продороживание, не имеющее отношения к контактным кольцам.
Специфическими для контактных колец являются следующие рекомендации: щетки не должны свисать по краям колец во избежание образования на них закраины; для равномерного изнашивания колец необходимо один-два раза в год менять их полярность (при постоянном токе).
Щетки, щеткодержатели, траверса. Искрение между щетками и коллектором часто происходит вследствие неправильной установки щеткодержателей и щеток и некачественного обслуживания их.
Пальцы должны быть надежно укреплены а траверсе. Изолирующие втулки и шайбы не олжны иметь трещин и других дефектов. Цеткодержатели должны быть надежно за-реплены на пальцах. Расстояние а между боймой щеткодержателя и коллектором кольцом) должно составлять 1,5—4 мм в за-исимости от габаритных размеров машины рис. 3-3).
Щеткодержатели следует устанавливать ак, чтобы щетки были параллельны пласти-ам коллектора и расстояние между щетками азной полярности, измеренное по окружно-ти коллектора, было одинаковым. Расстоя-ия по окружности коллектора измеряют с омощью наложенной на коллектор и прижа-ой щетками бумажной ленты. Отметки на енте делают по набегающим или сбегающим ромкам щеток. Во избежание неравномерного знашивания коллектора (колец) — образо-ания борозд и канавок — щетки устанавли-ают в шахматном порядке: на одном пальце неточной траверсы щетки ставят против про-[ежутков между щетками, расположенными а другом пальце (рис. 3-4). При этом у машин с четырьмя и более полюсами щетки двух оседних рядов («+» и «—» ) должны нахо-иться на одной кольцевой дорожке.
Внутренние поверхности обоймы щегко-ержателей должны быть чистыми, гладкими не иметь вмятин и заусенцев. Нельзя окрашивать их или покрывать лаком. Щетки олжны свободно перемещаться в обоймах щеткодержателей, но не иметь излишней сла-ины и не «болтаться» в них. Двусторонний азор между щеткой и обоймой щеткодержа-еля допускается в пределах 0,1—0,3 мм.
Токопроводящие проводники «жгутики» должны иметь надежный контакт и не препятствовать передвижению щетки в обойме.
При осмотре щеток необходимо следить, :ет ли на них повреждений и грязи и хорошо и они прилегают к коллектору (кольцам). Цетки должны касаться коллектора и кон-актных колец всей рабочей поверхностью, оторая должна быть зеркально-блестящей. Севшую пыль и грязь удаляют чистой ве-ошью. Неисправную щетку с трещиной, зна-ительным обгоранием, отколотым углом заменяют новой. Щетки, износившиеся до вы-оты обоймы щеткодержателя, должны быть аменены новыми той же марки. Для каждой [ашины следует применять щегки только той йрки, которая указана заводом-изготовите-ем в формуляре данной машины. Если же аких щеток нет и приходится применять щетки другой (подходящей) марки, то реко-[ендуется заменить все щетки машины.
Периодически следует проверять удельное Сжатие щеток на коллектор (кольца), регу-вщруя его по мере изнашивания щеток пу-'ём подтягивания пружины щеткодержателей. Разница в удельном нажатии отдельных цеток не должна превышать 10 %. Удельное [ажатие щеток на коллектор (кольца) изменяется динамометром. Для каждой машины, остановленной на судне, указываются в формуляре марка щеток и нормальное удельное [ажатие. Удельное нажатие щеток можно
z
Рис. 3-3. Установка щеткодержателей над коллектором: 7 — коллектор; 2 — обойма щеткодержателя
определить приблизительно, протягивая между коллектором (кольцами) и щеткой папиросную бумагу. Если бумага не рвется, удельное нажатие щеток можно считать нормальным, если рвется — оно больше нормального.
Чистота контактной поверхности щеток, хорошее состояние этой поверхности и ее полное прилегание к поверхности коллектора (колец) обеспечивается надлежащей притиркой щеток. Вновь установленные щетки до начала работы машины должны быть притерты по окружности коллектора (колец). Щетки притирают при остановленной и отключенной машине. Предварительно проверяют правильность установки щеткодержателей, значение и равномерность удельного нажатия щеток. Притирку выполняют шлифовальной стеклянной бумагой с зернистостью № 180— 220.
Бумагу 2 закладывают между щеткой 1 и коллектором (кольцами) шероховатой стороной к щетке. При этом ее необходимо тянуть назад и вперед вдоль поверхности коллектора (колец), как показано на рис. 3-5. В конце притирки у нереверсивных машин бумагу
Рис. 3-5. Пришлифовка щеток: а неправильно: б правильно
59
необходимо тянуть только в сторону вращения коллектора. При замене большого количества или всех щеток их притирают с помощью ленты из этой же бумаги (ширина ленты равна длине коллектора), закладываемой вокруг всего коллектора. В этом случае концы ленты накладывают один на другой внахлестку в направлении, противоположном нормальному направлению вращения данной машины.
Проворачивая якорь вручную в сторону нормального направления вращения, выполняют притирку щеток до полного прилегания их поверхности к поверхности коллектора (колец). Притирать щетки наждачной бумагой запрещается, так как зерна наждака въедаются в них и царапают коллектор (кольца), что может вызвать искрение щеток. Щетки, не подлежащие замене, перед началом притирки следует вынуть из щеткодержателей во избежание повреждения их зеркальной поверхности, приработавшейся к коллектору (кольцам).
После окончания притирки щеток коллектор (кольца), щеткодержатели и траверсу очищают от угольной пыли и всю машину тщательно продувают сухим сжатым воздухом. При продувке необходимо следить за тем, чтобы пыль не попала внутрь машины. После замены большого количества щеток (50 % и более) они должны приработаться к коллектору (кольцам) до зеркальной поверх
ности при уменьшенной нагрузке (1/4 или 1 3 номинальной нагрузки).
Щетки должны находиться на нейтрали. Щетки на нейтраль устанавливают поворотом траверсы до совпадения заводских меток на подвижной части траверсы и на ее неподвижном основании или подшипниковом щите. Если метки, указывающие положение щеток на нейтрали, на траверсе отсутствуют, то это положение определяется одним" из указанных способов, после чего на траверсе и ее подвижном основании сЛёдует поставить щетки. После установки щеток в требуемое положение траверсу надежно закрепляют стопорным болтом. Для определения стеиени искрения щеток пользуются шкалой искрения, приведенной в табл. 3-11.
Электрические машины постоянного тока, предназначенные для работы в длительном режиме, при номинальной нагрузке должны практически работать без искрения (степень искрения 1 и 1V4).
Для электрических машин постоянного тока, предназначенных для работы в кратковременном и повторно-кратковременном режимах, при контроллерном и контакторном управлении может быть допущена степень коммутации 1V2.
Основные марки электрических щеток отечественного производства, образцы клеймения их, условия работы щеток, рекомендуемые Всесоюзным научно-исследовательс-
Т а блиц а 3-11. Степень искрения
Степень искрения (класс коммутации) Характеристика степени искрения Состояние коллектора и щеток и
1 Отсутствие искрения (тесная коммутация) Отсутствие почернения на коллекторе и нагара на щетках
1'/< Слабое точечное искрение под небольшой частью щетки
IV» Слабое искрение под большой частью щетки Появление следов почернения на коллекторе, легко устраняемых протиранием его поверхности, а также снятием следов иагара на щетках
2 Искрение под всем краем щетки. Допускается только при кратковременных толчках нагрузки и перегрузки Появление следов почернения на коллекторе, не устраняемых протиранием его поверхности, а также снятием следов нагара на щетках
Значительное искрение под всем краем щетки, крупные и летающие искры. Допускается только для моментов прямого (без реостата) включения или реверсирования машин, если при этом коллектор и щетки остаются в состоянии, при котором возможна дальнейшая работа
Значительное почернение на коллекторе, не устраняемое протиранием его, а также подгар и разрушение щеток
60
Таблица 3-12. Основные марки щеток электрических машин отечественного
производства и их технические характеристики
Группа щеток
Марка щеток
Допустимая плотность тока, А/см2
Коэффициент трения
Переходное падение напряжения иа пару щеток, В
Твердые
Графитные мягкие
Электрографитированные
Медно-графнтные (металлографитные)
Т, УГ Г эг мг
6 7—12 10—15 15—25
0,28 0,13—0,18 0,18—0,20 0,05—0,09
2,0
2,2
2,0—2,6 0,2—0,6
Таблица 3-13. Условия работы щеток электрических машин, рекомендуемые ВНИИЭМ
i
%
Группа щеток
Угольно-графитные Графитные
Электрографитированные
Медно-графитные
Марка щеток
Т2, Тб
ГЗ 611М ЭГ2а ЭГ4 ЭГ8 > ЭГ14 < ЭГ71 , ЭГ74
Ml М3 Мб М20 МГ
МГ2 МГ4 МГ64 МГ65
Плотность тока, А/см2
6
7 10—11 10—12
10
12
10 10—11 10—12 10—15
15
12
15
12
20
20
15
20—25
15
Переходное падение напряжения на пару щеток, Ро
2,0 2,2
1,9 2,0 2,6 2,0 2,4
2,5 2,2 2,7
1,5 1,8
1,5 1,4 0,2 0,5
1,1 0,5 2,0
Окружная скорость, м/с
10 12
25
40
45
40
40
40 40
50 25
20
25 20
20
20 20
25
25
Удельное нажатие, гПа
196—245
196—245
196—245 147—196
196—392 196—245
171—245
147—196
176—225
196—245
147—196
196—245
Таблица 3-14. Образцы клеймения электрических щеток отечественными заводами
Продолжение табл. 3-14
ft
За вод-изготовитель
«Электроугли»
Образец клейма
ЗГ4
«Электроконтакт»
ЭГ4
ЗавоД-нзготовитель
«Уралэлектроугли»
Отделение ВНИИЭМ
Образец клейма
-
| сПрожекториые угли»
ЭГ4
ким институтом электромеханики (ВНИИЭМ), а также марки отчечественных щеток, заменяющих импортные, указаны в табл. 3-12. 3-13, 3-14 и 3-15.
Якорь к ротор. От размера и равномерности воздушного зазора зависят коммутация
61
Таблица 3-15. Марки импортных щеток, заменяемых отечественными
Марки щеток
Группа щеток
Фирма-изготовитель
импортных
отечественных
Бронзо- и медно-графитные с повышенным содержанием меди
Медно-графитные с пониженным содержанием меди
Твердые угольно-графитные
«Elektrokohle»
M599, M510, M570, M578, M584, M594, M594E, M601, M603
EN10, EN12, EN19, EN135, EN160, EN1350, EN1500
A4, A6, B4, B6
MC0*, OMC, MCI, MC2, MC22, CG4*, CG50, CG66, CG75, CG85, CG3295, CG3485, CG34555, P615
«Morganite Exports Limi- I CM, CM0, CM1, СМ2, ted» СМЗН, CM5H, CM15,
CM3897, CM6210, CM6472, CM6994, CM7032, CM7969
«National Carbon Company» 543a (HjC), Njl5, 559, 840K, Nj25
«General Electric Company» M, N2, 24
«Stackpole Carbon Compa- S106, S933, P80, P85, пу» P86, 582
«Ringsdorf-Werke»
«Sc,hunk und Ebe»
«Le Carbone Lorraine»
«Elektrokohle» М549, М604, G190
«Ringsdorf-Werke» EN60, 56, RW3, RW3N
«Le Carbone Lorraine» CG2, CG3, S3 (LFC3)
«Morganite Exports Limi-1 CMB, CM9, CM8121 ted»
«National Carbon Company»
«General Electric Company»
«Stackpole Carbon Company»
549, 555, AYK X, X2, X3, W S83, S86
МГ64,
МГ, МГ2, МГ4, МГС, МГС5
M20, Ml, М3, M6
«Elektrokohle» «Ringsdorf-Werke» «Schunk und Ebe»
«Le Carbone Lorraine»
KM, KG, NKM, К135 W, WP, 5014, 8698 G, GA, GM, E2, E3, E4, E5
A, A2, P, Pl, PIO, D25H, D60, 3300, Q, SS
«National Carbon Company» I 306, 400, 401, 402, 405, 441,442,812,850,888, 4001, М3, M36, EEI «Stackpole Carbon Compa- SI, S10, Sil, S20 ny»
* Вместо MC может быть MK> вместо CG — КК.
.... IJ ! Iiai I i ......"" ..Hl, I I ....
62
ЭГ14, ЭГ71, T2, Тб, П, ЭГ8
Продолжение табл. 3-15
Марки щеток
Группа щеток
Фирма-изготовитель
импортных
отечественных
Угольно-графитные средней твердости и графитные
«Elektrokohle»
«Ringsdorf-Werke»
«Schunk und Ebe»
«Morganite Exports Limited»
«National Carbon Company»
GWS, WD3
8584, C5
1090
1, 2, 5, 7186, В, ВО, B6, 82754D, R, RC, HM, НМЗ, HM5, HM7733
619, 623, 808, 840, 8081, 8089, 9613, HRG
ЭГ14, П71, ГЗ, ЭГ4
«General Electric Company» «Stackpole Carbon Company»
Ml, M9
Натурально- «Elektrokohle» графитные высокоомные Г»* J £ «Г 1
«Ringsdorf-Werke»
«Schunk und Ebe»
«Le Carbone Lorraine»
«Morganite Exports Limited»
«National Carbon Company»
«General Electric Company» «Stackpole Carbon Company»
G189, G274, G323, G326, G345, G348
2150, NRC, NRC2, NPC2X, V3Z, В1С, RM10
LA, L3A, Fl, F4, F7, F10, F91, F92
SI*, S2, S3A, S35, S3576, 538
1, 2, 5, НМ, НМЗ, HM5, HM6, HM6155, HM7733, 1M2, 1M3, 1M6782, 1M7222, 1M8322
619
P, H, H2, H3
M43, M59
611M, Г1, ЭГ8, ЭГ14
Электрографи- «Elektrokohle» тированные
«Ringsdorf-Werke»
«Schunk und Ebe»
E22, E87, E98, E151, El49, E278, E335, E337, E1441, E3145, E33714, E337F E341A, F344A0
RUS, 4618, 38579, 8601, 8611, 8618, 8618A, 8618W, 8620, 44468, M35, RP3, HX6, RP5H
ELI 10, EL1400, E1926, E2027, ZL1657
ЭГ74, ЭГ51, ЭГ2а, ЭГ8, ЭГ14, ЭГ71
«Le Carbone Lorraine»
l<
^ 4 :•
EGOA, EGS, EGH, EGHA, EGSP, EGN3, EG3397, EG3398, EG3417, EG3540, EG3548, R1174
В
Р*.!
fay* I — ...
few j;
|||&£ S соответствует прежнему обозначению 1FC, S4 (IFC4).
к. ’
ft:
63
Продолжение табл. 3-15
Марки щеток
Группа щеток
Фирма-изготовитель
импортных
отечественных
Электро-графити-рованные
Примечание, чественных щеток.
«Morganite Exports Limited»
«National Carbon Company»
«General Electric Company» «Stackpole Carbon Company»
EG, EG2, EG5, EG 10, EG11, EG12, EG14, EGD, EGB2, EGB3, EGB4, EGB76, EG3X, EG3860, EG6345, EG6434, EG6749, EG7788, CG4
AY, RV, 230, 240, 255, 258, 259, AX5, SA25, SA35, SA45, SA3585, TA25, TA35, TA45, 9234R
D, D2, D3, G, R, E2
Al, A10, A20, A21, A41, BIO, LIO, L21, L30, E31
В последней графе таблицы курсивом даны наиболее
ЭГ74, ЭГ51, ЭГ2а, ЭГ8, ЭГ14, ЭГ7
предпочтительные марки оте
машины, значение тока возбуждения, исключение возможности задевания якоря (ротора) о полюса (статор). Поэтому следует периодически проверять значение воздушного зазора с обеих сторон машины. Воздушные зазоры не должны отличаться от среднего значения более чем на 10 %. При превышении указанного допустимого значения в подшипниках скольжения следует проверить зазор между шейками и вкладышами подшипников и при необходимости перезалить вкладыши подшипников или заменить их.
В подшипниках качения необходимо проверить зазоры между дорожками качения и шариками (роликами).
Воздушный зазор измеряют специальным приспособлением — клиновым щупом, а затем микрометром или набором щупов.
Значение зазора определяется толщиной щупа, при которой он входит в измеряемый зазор с некоторым усилием.
При замерах щуп следует направлять параллельно оси машины. При этом он должен соприкасаться с поверхностью статора полюса и ротора (якоря), не попадая в пазы и на бандаж. Выполнять замеры следует со стороны привода и со стороны. коллектора (колец).
Воздушный зазор измеряют: у явнополюсных машин — под каждым полюсом;
у неявнополюсных машин •— в четырех местах (сверху, снизу, слева, справа), у главных генераторов и других крупных машин — в шести — восьми местах. Измерения рекомендуется повторить 2—3 раза, поворачивая якорь (ротор) на 180—120°, значение зазора в каждом месте определяется как среднее арифметическое из всех замеров, произведенных в этом месте.
Клинья, закрепляющие обмотку в пазах якоря, должны быть целыми и плотно сидеть в пазах. Проволочные бандажи следует хорошо пропаять в тех местах, где подложены 64
сжимные латунные скобки. Они не должны иметь разрывов проволоки и отставших витков и концов ее. Вентиляционная крылатка должна быть без трещин, глубоких раковин и других дефектов. Между крылаткой и неподвижными частями машины, внутри которых она вращается, должны иметься зазоры, предотвращающие возможность прикосновения крылатки к этим частям.
Балансирные грузики необходимо надежно закрепить винтами на теле якоря (ротора) или на крылатке вентилятора.
Подшипники. Техническое обслуживание подшипников скольжения заключается в периодической заливке масла, промывке, смене масла, проверке зазоров, очистке разгрузочных канавок и сточных отверстий. Камеры подшипников должны быть заполнены маслом до соответствующей отметки на указателе, а если ее нет — до середины указателя. Не следует заливать масло на ходу машины. Подшипники не должны выбрасывать масло, так как попадание масла на обмотки, коллектор и контактные кольца недопустимо.
Необходимо следить за работой смазочных колец и, в частности, за их вращением; быстрое вращение, сопровождаемое легким звоном, указывает на недостаток масла.
Температура подшипников (масла) не должна превышать +80 °C. При принудительном смазывании нормальное избыточное давление перед подшипником должно быть около 0,025—0,05 МПа. При работе машины температура подаваемого масла должна быть около +35 °C. При принудительном смазывании особенно важно содержать всю систему в чистоте.
Следует периодически брать пробы масла. При потемнении масла, содержании в нем большого количества воды и грязи или перегреве подшипников масло необходимо сменить.
Масло следует менять в зависимости от его загрязненности и условий эксплуатации
*
машины, примерно через каждые ЮОО ч работы, но не реже одного раза в год. Сроки уточняются заводскими инструкциями. При смене масла подшипники следует промывать керосином.
Техническое обслуживание подшипников качения (шариковых и роликовых) заключается в периодическом их осмотре, промывке, смене масла и замене подшипников. Предельно допустимая температура нагрева подшипников качения +95 42.
Шум подшипников при работе электрической машины должен быть мягким и равномерным. При обнаружении недопустимого нагрева, повышенного и неравномерного шума, переходящего в свист, стук, скрежет и т. п., подшипник необходимо осмотреть. В случае обнаружения трещин, неравномерного изнашивания или других повреждений на поверхности шариков или колец подшипник необходимо заменить запасным того же номера, у Дефектный шарикоподшипник снимают с вала в холодном состоянии при вынутом якоре с помощью стяжек. Запасной подшипник промывают и насаживают на вал, предварительно подогрев в масляной ванне до* температуры 80—90 °C. При подогреве подшипник следует подвесить так, чтобы он не касался стенок и дна ванны. Насадку подшипников на вал следует производить легкими ударами молотка по торцовой части отрезка трубы из мягкой стали. Труба упирается торцовой поверхностью в насаживаемый подшипник. Внутренний диаметр трубы должен быть на 1—2 мм • больше диаметра шейки вала, на которую насаживается внутреннее кольцо подшипника, а толщина стенок должна быть меньше толщины стенок внутреннего кольца подшипника. Торец трубы должен быть подрезан для I обеспечения полного прилегания ее к торцу кольца подшипника. При всех операциях с подшипниками их необходимо оберегать от влаги и пыли, а также от значительных ударов по внутреннему и наружному кольцам.
Для подшипников применяются смазки марок: 1-13 (жировая), УТ-1, УТ-2, УС-1 и УС-2. Для машин, работающих в условиях тропического климата, применяется смазка ; ЦИАТИМ-221. Пространство между шарика-' ми и сепараторами в подшипнике заполняют А смазкой по всей окружности, а углубления . в наружной и внутренней крышках —на V3—2/3 объема.
г Смонтированный подшипник проверяют на легкость и бесшумность хода. Шум, тя-желый ход или быстрое (через 104-15 мин) f нагревание подшипника выше температуры 60—70 °C могут быть вызваны неправильным
Е монтажом. В этом случае необходимо оста-рновить машину и устранить причину ненор-। мяльной работы - подшипника.
L Во время эксплуатации электрических I машин на судах промывку подшипников ка-! чения и замену смазки необходимо производить через 3000—4000 ч работы машины, но це реже одного раза в три года. Сроки уточ-няются в соответствии с заводскими инструк-
Зак. 1149
К- Ка . • *
Промывку шариковых и роликовых подшипников выполняют с добавлением 6—8 % трансформаторного или веретенного масла. У всех электрических машин, хранящихся на складах более трех лет с момента выпуска, необходимо промывать все шариковые и роликовые подшипники и заменять смазку.
’АОЗгШКА И РЕГУЛИРОВАЛ ? машин
Разборка и сборка электрических машин Перед разборкой машину насухо вытирают ветошью, удаляя пыль, масло и грязь. Операции по разборке и сборке электрических машин выполняют в последовательности, указанной в инструкции завода-изготовителя. При отсутствии инструкции рекомендуется следующий порядок разборки и сборки электрической машины с шарико- и роликоподшипниками: отсоединяют от выводов все кабели, предварительно повесив на них бирки с указанием зажимов, от которых они отключены, и изолируют концы кабелей; отсоединяют машину от механизма или двигателя; при необходимости передвинуть машину отдают болты, крепящие ее к фундаментной раме, маркируя при этом прокладки и связывая, если их было несколько в одном месте; при перемещении машины по палубе подкладывают под нее доски, катки или салазки (нельзя заводить стропы за концы вала или подшипниковые щиты); с помощью съемного приспособления (рис. 3-6) снимают муфту, шкив или зубчатое колесо; отсоединяют кабели и провода внутри машины от зажимов коробки выводов и от щеточного устройства, также маркируя их, а затем поднимают щетки; прокладывают прессшпан между якорем (ротором) и нижними полюсными наконечниками (статором); отдают болты, крепящие капсулы подшипников, затем болты, крепящие подшипниковые щиты, и осторожно, избегая перекосов, снимают последние; снимают траверсу, ослабив стягивающие болты; при этом необходимо обвернуть коллектор (кольца) бумагой, затем прессшпаном и обвязать; осторожно, чтобы не повредить стальные части, щетки, коллектор (кольца) и обмотку, несколько выдвигают якорь (ротор) в сторону крылатки; снимают крылатку и, при необходимости, полюса и катушки полюсов, обращая внимание на маркировку; выдвигают якорь (ротор) из станины статора.
Небольшие и нетяжелые якоря выводят на руках, а более тяжелые :— с помощью кран-балки или талей (рис. 3-7). Для удобства вывода якоря (ротора) на конец вала надевают трубу, обернув перед этим вал бумагой и прессшпаном. При подъеме якоря между стропами необходимо поставить распорку из доски такой длины, чтобы концы стропов шли вертикально во избежание соскальзывания стропов и повреждения обмоток якоря (ротора) и коллектора (кольца). Затем якорь осторожно (с помощью кран-балки или талей) перемещают в сторону вывода так, чтобы центр
Рис. 3-6. Съемное приспособление для муфт (шкивов):
1 — муфта; 2 — вал
Рис, 3-7. Вывод якоря (ротора) из станины (статора): а - • подведение стропов; б — перемещение; в — вывод; 1 — труба; 2 — лист электрокартона
тяжести его находился за пределами машины. Под наружный конец вала подводят опору, а под находящийся на станине (статоре) якорь (ротор) подкладывают лист прессшпана и подводят опору под другой конец вала. Затем под якорь (ротор) подводят стропы, прокладывая между стропами и поверхностью якоря (ротора) доску; при этом стропы должны быть разнесены возможно дальше от центра тяжести.
При необходимости замены снимают шарике- и роликоподшипники. Для этого отдают болты, крепящие крышку подшипника 1 к капсуле, снимают ее, снимают подшипник с вала (или подшипник вместе с капсулой, если этого требует конструкция машины) с помощью съемного приспособления 2 (рис. 3-8). Место посадки подшипников на вал необходимо обернуть ветошью и обвязать. Зацеплять подшипник стяжками следует только за внутреннюю обойму; снимать подшипник, зацепляя его за наружную обойму, не разрешается. При снятии больших или плотно сидящих подшипников рекомендуется поливать их минеральным маслом, разогретым до температуры 80—90 °C. У двигателей небольшой мощности втулку выбивают из подшипникового щита ударами молотка по деревянному бруску конец которого упирают в закраины
втулки (рис. 3-9). Вентиляционную крылатку, шкивы и подшипники качения также можно снимать с вала якоря (ротора) с помощью винтового съемника.
После выемки якоря и выкладки его на опорах обертку коллектора из картона заменяют обкладкой деревянными брусками, стянутыми проволокой. Подшипниковый щит отделяют от станины с помощью двух отжимных болтов. Крупные судовые машины обычно не имеют подшипниковых щитов; их подшипники крепятся на специальных стойках. Станины крупных машин изготовлены из двух половин с разъемом по горизонтали. Разборку таких машин прежде всего начинают со станины, с освобождения болтов, крепящих ее половины, и болтов, соединяющих проводники обмоток станины. После этого талями или кран-балками поднимают верхнюю половину станины и отводят ее в сторону. Дальнейшая разборка машины не представляет трудностей.
При сборке проверяют чистоту и состояние поверхности шеек вала и вкладышей, зазору между шейками вала и прилегающей поверхностью вкладышей, между якорем и полюсами, зазоры при перемещении в продольном направлении, правильность установки щеткодержателей и щеток, а также определяю-
Рис. 3-9. Положение подшипникового щита при снятии втулки:
а — правильное; б неправильное; 1 — деревянный брусок
Рнс. 3-8. Съемное приспособление для шарикоподшипников:
1 — скоба; 2 — подшипник
66
свободно ли вращается якорь и нет ли каких-либо заеданий.
Сборку надо начинать с установки якоря (ротора) на место. При этом между якорем (ротором) и станиной (статором) прокладывают лист картона. После установки якоря (ротора) на место на вал машины надевают вентилятор, закрепляют его, а затем надевают задний подшипниковый щит. До установки на место переднего щита с коллектора снимают деревянные планки, надетые при разборке машины, и обтягивают коллектор картоном, закрепляя его проволочными бандажами; на коллектор надевают щеточную траверсу и начинают осторожно ставить на место передний щит. Когда щит дойдет до траверсы, ее необходимо надеть на край заточки крышки. Доведя постепенным движением подшипнико-
вого щита траверсу до ее места, приступают к креплению щита. Болты подшипниковых щитов во избежание перекоса крепят крест-накрест. Закрепив подшипниковые щиты, снимают с коллектора картон, натягивают пружины щеткодержателей, устанавливают траверсу по метке и плотно закрепляют ее.. При надевании крылатки и муфты сцепления (так же как и при снятии) следует избегать ударов. Если избежать удара нельзя, то противоположный конец вала прижимают к деревянному бруску. Прежде чем надеть муфту или крылатку, шейку вала надо очистить мелким наждачным полотном и смазать ма
шинным маслом.
Съемка муфт сцепления у палубных механизмов сильно затруднена, на эти механизмы нередко попадает забортная вода, отчего вал и муфта ржавеют. Для возможности экстренной разборки электродвигателя палубных механизмов рекомендуется при каждой разборке снимать муфту сцепления, зачищать вал и втулку муфты, смазывать их машинным маслом и только после этого вновь надевать.
Асинхронные электродвигатели разбирает аналогично, но так Как у них отсутствуют коллектор и щеточный аппарат, весь процесс разборки и сборки упрощается.
, Чистка электрических машин. Масло и Загрязнения разрушают изоляцию обмоток цлрктрических машин. Своевременная чистка иучпромывка обмоток от загрязнений предохраняет изоляцию от разрушения. При чистке Здектрические машины частично или полностью разбирают. При чистке с частичной разборкой, как и при любой чистке, электрическую машину отключают. У электродвигателей с независимым возбуждением отключают /главную цепь и цепь возбуждения. На коммутационной аппаратуре отключения вывешивают плакаты: «Не включать! Идет ремонт!». При наличии системы подмагнйчивания плакаты вывешиваются также на выключателях й кнопках цепей подмагничивания.
Затем снимают защитные кожухи на одном из доступных подшипниковых щитов,
раскрывая смотровые и вентиляционные отвер-fjgpui на другом. После этого удаляют пылесо-®)М скопления пыли с доступных мест, про-рЙают машину сухим сжатым воздухом дав-не выше 0,2 МПа и очищают доступ
•1,
ные места ветошью; проверяют состояние верхнего покрова изоляции якоря и катушек. Ветошью, намотанной на палочку, протирают обмотку якоря и катушек, лобовые части обмоток и провода между катушками. Одновременно внимательно осматривают места пайки «петушков» коллектора, перемычек между катушками и обмоток статора и ротора. При необходимости следует подновить лаковый покров обмоток машины и окраску. Кроме того, промывают и протирают коллектор, очищают щеткодержатели и их пальцы, проверяют щетки, промывают подшипники и при необходимости меняют смазку.
Если после чистки сопротивление изоляции Обмоток составляет менее 0,7—1 МОм для машин мощностью соответственно до 100 и свыше 100 кВт, машину подвергают сушке.
При чистке машины с полной разборкой в дополнение к операциям, указанным для чистки с частичной разборкой, выполняют следующие: шлифуют, а при необходимости и протачивают коллектор (контактные кольца) с последующим продороживанием и шлифовкой,; проверяют и при необходимости заменяют щетки, притирают их к коллектору, проверяют нажатие щеток; промывают подшипники, проверяют их состояние и в случае необходимости заменяют новыми; сменяют смазку подшипников. Кроме того, в зависимости от степени загрязнения протирают обмотки кистью, смоченной рекомендованным моющим средством. После этого машину продувают сухим сжатым воздухом и сушат ее вентилированием воздухом, подогретым до температуры 50—70 °C, в течение 2—3 ч; в дальнейшем температура нагрева повышается и через 5—6 ч от начала сушки должна достигать 90—100 °C на входе воздуха. После сушки необходимо протереть обмотки, провентилировать машину, после чего пропитать обмотки электроизоляционным лаком, покрыть их эмалью и вновь просушить машину.
Следует учесть, что бензин и спирт пожаре- и взрывоопасны, а кроме этого, являясь растворителями ряда электроизоляционных материалов, разрушающе действуют на покровную изоляцию обмоток. Поэтому пользоваться ими для промывки обмоток не рекомендуется. При пользовании в случае необходимости бензином следует строго соблюдать меры предосторожности, предусмотренные специальными правилами, инструкциями и правилами техники безопасности, действующими на судах морского и речного флота.
Новые методы промывки электрических машин. Все легкоиспаряющиеся растворители, применяемые как моющие средства, токсичны (четыреххлористый углерод, трихлорэтилен, перхлорэтилен и др.) или токсичны и взрывоопасны (бензин, бензол, ксилол и др.). Чистка и промывка электрической машины с помощью этих средств представляют большую опасность для обслуживающего персонала и поэтому требуют строгого и неуклонного соблюдения требований правил техники безопасности. Кроме того, при чистке и промывке обмоток электрических машин указанные растворители, активно воздействуя на изоляцию
обмоток, разрушают ее. Особенно агрессивен в отношении изоляции электрических машин, включая и кремиийорганическую изоляцию, бензин.
В последнее время начали применять метод чистки и промывки обмоток электрических машин горячей пресной водой с . присадкой эмульгаторов (ОП-7, ОП-10). Эмульгаторы, являясь неиоиогенными веществами, нейтральны по отношению к изоляции обмоток и в сочетании с горячей водой представляют собой хорошее моющее средство, не уступающее бензину. Для чистки и промывки электрических машин по этому методу применяют двухпроцентный раствор эмульгатора в горячей пресной воде температурой 60—70 °C.
Чистку и промывку таким раствором выполняют двумя способами: протиркой загрязненных-поверхностей ветошью или кистями (ершами), смоченными в моющем растворе; промывкой струей под давлением 0,2 МПа в сочетании с протиркой (комбинированный способ). При промывке струей в сочетании с протиркой сокращается время промывки, но увеличивается время сушки вследствие обильного увлажнения обмоток. Способ ,протир.ки наиболее приемлем для чистки и промывки электрических машин в судовых эксплуатационных условиях, так как при этом уменьшается увлажнение обмоток и поэтому продолжительность сушки существенно сокращается. Электрические машины следует промывать по возможности быстро, чтобы увлажнение обмоток было наименьшим. При комбинированном способе расход моющего раствора в зависимости от размеров, конструктивного исполнения и степени загрязнения электрической машины составляет 100—300 л.
При протирке электрических машин ветошью и кистями, смоченными в моющем растворе, расход последнего значительно сокращается: он соответствует примерно расходу при аналогичном методе промывки бензином.
Восстановление сопротивления изоляции обмоток электрических машин, залитых морской водой. Работы по восстановлению сопротивления изоляции в этом случае необходимо выполнять сразу после того, как обнаруживается, что машина залита.
Машину разбирают и очищают обмотки якоря (ротора) и станины (статора) от грязи и масла. Очищенные обмотки тщательно промывают пресной горячей водой температурой около 80° (желательно проточной) в течение 10 ч. Для этой цели рекомендуется применять горячий конденсат. Если позволяют условия, промывку следует производить в ваине горячей проточной водой, растворяющей соли морской воды, которые осели в обмотке, и вымывающей их.
После промывки протирают ветошью металлические детали и обмотки, машину подвергают сушке воздухом температурой +50 °C, подаваемым вентилятором в течение примерно 20 ч, после чего температуру воздуха повышают до 100 °C и продолжают сушку еще примерно 16 ч. Затем обмотки охлаждают до температуры 60—8Q °C и подвергают пропитке, погружая в лак. Пропитку выполняют рав-68
номерно по секторам за два полных оборота; при этом перекрытие должно составлять ие меиее 10 % от поверхности пропитанного сектора. Секторы выдерживают в лаке до прекращения выделения пузырьков, но не менее 15 мни.
Допускается пропитка обливанием лаком при постепенном поворачивании якоря (ротора). Операцию повторяют до тех пор, пока поверхность лака ие перестанет пузыриться.
Сердечник якоря (ротора), шейки вала, бандажи и сталь статора по мере выхода секторов из ванны протирают ветошью, смоченной в растворителе. Пропитанные обмотки снова подвергают сушке в течение 10—12 ч при температуре воздуха 110—115 °C. После этого измеряют сопротивление изоляции обмоток и покрывают их эмалью. При неудовлетворительных результатах измерения сопротивления изоляции обмоток машину следует пропитать вторично и просушить. Затем машину собирают и опробуют ее в действии под нагрузкой.
В процессе эксплуатации машин, залитых морской водой, после всостаиовления сопротивления изоляции необходимо установить тщательный контроль за работой машины и сопротивлением изоляции ее обмоток, периодически измеряя его.
СУШКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Общие сведения. Электрические машины подвергаются сушке после пропитки и в том случае, если они были залиты пресной водой или отсырели. Перед сушкой машину необходимо тщательно очистить и продуть воздухом. Очень отсыревшие или обильно залитые пресной водой машины следует вначале сушить методом внешнего обогрева. Электрическим током следует сушить только те машины, в которых сопротивление изоляции составляет не менее 0,01 МОм (если оно меньше, может произойти пробой изоляции). При сушке током корпус машины должен быть надежно заземлен.
При низком сопротивлении изоляции особую опасность Представляет сушка постоянным током, так как при этом наблюдается явление электролиза. При любых способах сушки нагревание ие должно производиться быстро во избежание местных перегревов, вызывающих механические напряжения в изоляции, интенсивное парообразование, повышение давления внутри изоляции и ускоренное ее старение. Типовые кривые изменения сопротивления изоляции и температуры за время сушки показаны на рис. 3-10.
Сопротивление изоляции обмоток электрических машин снижается в начальный период сушки, а в дальнейшем возрастает и становится постоянным. Сушку прекращают после того, как сопротивление изоляции при постоянной температуре будет практически неизменным в течение 2—3 ч. В исключительных случаях сушка машины может быть Прекращена, когда сопротивление изоляции достигло 0,5 МОм.
Отсыревшие машины после сушки реко-ендуется пропитать электроизоляционными аками и покрыть эмалью. Сушку после про-итки и покрытия осуществляют в соответст-ии с температурными режимами, указанными пя данных лаков и эмалей. В процессе суш-и необходимо контролировать температуру 5моток, частей машины и воздуха (табл. 3-16).
При длительной сушке электрических ашин температура шарикоподшипников не )лжна превышать 80 °C.
Не разрешается форсировать сушку пре-яшением наибольших допустимых темпера-гр или более быстрым повышением темпера-'ры в начале сушки. С этой целью реко-гндуется пользоваться данными табл. 3-17. начале сушки температуру и сопротивление юляции измеряют через каждые 15—30 мин,
аблица 3-16. Наивысшие допустимые :мпературы во время сушки машин । наиболее нагретом месте)
Место замера Метод определения температуры Наивысшая температура, °C
Сталь или об- С помощью 70 при суш-
этка на поверх-»сти термометра ке током; 90—100 при сушке внешним обогревом
То же Измерением сопротивления обмотки 90
Проволочные С помощью 100
ндажи якоря термопары
Выходящий воз-х у машины с иточной или минутой венти-цией С помощью термометра 65
Горячий воздух и сушке возду-дувкой То же 90—100
Горячий воздух и сушке комби-рованным мето-im воздуходув-й и током 70
аблица 3-17. Наименьшая одолжительность сушки электрических шин
Наименьшее время, ч, для достижения температуры, Т. Наименьшая продолжительность сушки, ч, после достижения установившегося значения сопротивления изоляции
So 70
2—3 6—7 2-3
Рис. 3-10. Кривые измерения сопротивления изоляции (кривая /) и температуры (кривая 2) при сушке обмоток
а после достижения установившейся температуры — через 1 ч. Ниже приводятся способы сушки электрических машин.
Сушка током короткого замыкания машин постоянного тока с дополнительными полюсами. Машина в этом случае должна работать в генераторном режиме. Последовательную обмотку возбуждения 3 отключают. Якорь 1 машины необходимо замкнуть накоротко через обмотку дополнительных полюсов 4, включив в его цепь амперметр, рубильник и предохранители на номинальную силу тока машины (рис. 3-11, а). Питание параллельной обмотки возбуждения 2 при этом отключается.
Щетки перед пуском машины сдвигают с нейтралй на одну-две коллекторные пластины в сторону направления вращения. После пуска щетки сдвигают против направления вращения коллектора до тех пор, пока сила тока в якоре не достигнет номинального значения. Если значение силы тока при этом окажется выше номинального, а снизить частоту вращения машины нельзя, то в цепь якоря необходимо включить резистор, имеющий небольшое сопротивление (например, кусок кабеля длиной в несколько метров). Если сдвигом щеток нельзя достичь номинального тока, то подают питание на параллельную обмотку возбуждения 2, включив в ее цепь, помимо регулятора возбуждения, резистор, имеющий большое сопротивление (например, одну-две лампы накаливания).
Регулируя частоту вращения машины и ток в параллельной обмотке возбуждения, доводят значение тока в якоре до номинального. У машины независимого возбуждения щетки должны быть сдвинуты на одну-две коллекторные пластины по направлению вращения коллектора. Когда под щетками наблюдается искрение, параллельно обмотке добавочных полюсов необходимо подключить резистор. Если искрение не исчезнет, сушку таким способом не производят. В начале сушки допускается повышение силы тока в главной цепи по сравнению с номинальной на 10— 15 %, но при соблюдении условия постепенного повышения температуры (см. табл. 3-16).
Затем в процессе сушки ток в главной цепи устанавливают таким, чтобы в наиболее горячем месте температура не превышала 70 °C. Как только температура обмотки начнет
69
Рис. 3-11. Схемы включения при сушке двигателя постоянного тока током короткого замыкания:
а -с дополнительными полюсами; б -- без дополнительных полюсов
Рис. 3-12. Схема сушки электрических машин методом индукционного нагрева
превышать 70 С, нужно снизить ток или периодически включать и выключать его.
Сушка током короткого замыкания машин постоянного тока без добавочных полюсов. Машина работает в генераторном режиме. Щетки устанавливают на нейтральной линии. Обмотку якоря 1 замыкают накоротко, включив в его цепь амперметр. Параллельную обмотку 2 через регулировочный реостат включают в сеть (см. рис. 3-11, б).
После пуска машины в обмотку возбуждения подают небольшой ток и для получения удовлетворительной коммутации сдвигают щетки по направлению вращения машины (сдвиг щеток может достигать почти половины полюсного деления); ток возбуждения при таком положении щеток и номинальном токе в якоре приблизительно равен току холостого хода.
Регулировочным реостатом устанавливают значение силы тока в якоре, равное номинальному.
Сушка методом индукционного нагрева. Этот метод, основанный на принципе электромагнитной индукции, благодаря своей экономичности получил широкое распространение. На статор (станину) электрической машины наматывают специальную намагничивающую обмотку, через которую пропускают переменный ток (рис. 3-12).
Нагрев машины происходит вследствие потерь в стали в результате перемагничива-
Рис. 3-13. Схема сушки синхронных двигателей током короткого замыкания
70
ния и вихревых токов, создаваемых в статоре (станине) переменным магнитным потоком (ротор или якорь машины при этом должен быть вынут). Для повышения экономичности сушки методом индукционного нагрева рекомендуется утеплить статор (станину) брезентом. Температура регулируется периодическим включением и отключением намагничивающей обмотки.
Число витков намагничивающей обмотки при частоте переменного тока 50 Гц
где U — напряжение, поданное на выводы намагничивающей обмотки, В;
В — магнитная индукция, Тл;
Q — площадь активного сечения спинки статора, см2.
Значение тока определяют по формуле
I — nDcvHiw, где Оср — средний диаметр витка по активной стали, см;
Н — напряженность магнитного поля, А.см, согласно табл. 3-18.
Нагрузку на привод намагничивающей обмотки принимают равной 0,5—0,7 номинальной, соответствующей данной площади сечения.
Сушка синхронных машин током короткого замыкания. В этом случае фазовые обмотки статора машины замыкаются накоротко через амперметры РА (рис. 3-13). Путем изменения частоты вращения машины и тока
Таблица 3-18. Напряженность магнитного поля
Сталь Значение напряженности, А/см, при магнитной индукции, Тл
0,5 0,6 0,7 ‘0,8 1,0
Легирован- 0,7— 1,0— 1,3— 1,7- 2,15—
ная 0,85 1,2 1,45 2,0 2,28
Динамная 1,50 2,20 2,75 3,70 4,60
Л -Ь-
ее возбуждения устанавливается значение силы тока сушки, равное 0,5—0,8 номинального. Температура обмоток регулируется током возбуждения /в.
Необходимо следить за температурой бандажей, которая не должна превышать 100 °C. Снижения напряжения достигают регулировкой возбуждения питающего генератора или включением через трансформатор. Интенсивность сушки регулируется изменением подводимого напряжения или периодическим включением и выключением тока.
Сушка асинхронного двигателя посторонним источником постоянного или однофазного переменного тока. При сушке этим методом, если начала и концы обмоток фаз статора выведены в коробку электродвигателя, ток пропускается последовательно через обмотки всех фаз (рис. 3-14, а). Если начала и концы обмоток фаз не выведены, ток пропускается, ' как указано на рис. 3-14, б (при соединении обмоток треугольником) и 3-14, в (при соединении обмоток звездой). Значение тока сушки устанавливают равным 0,5—0,7 номинального значения тока электродвигателя. При однофазном токе значение напряжения, подводимого к электродвигателю, должно составлять 0,2—0,3 номинального значения напряжения электродвигателя.
Ротор электродвигателя должен быть неподвижен. При сушке постоянным током включение и выключение его во избежание :. пробоя изоляции обмоток должно произво-• диться только через реостат. Интенсивность ; сушки регулируется изменением тока или ; . периодическим отключением его.
Если соединения между обмотками фаз ( двигателя выполнены внутри него и на щиток коробки выводов выведены только три конца, | то ток подается попеременно на каждую пару - выводов с переключением через каждый час и перестановкой перемычки (рис. 3-14, б и в). [ Сушка электрических машин внешним на-греванием. Способ рекомендуется для всех г машин и обязателен при сушке сильно отсы-| ревших машин. В этом случае в качестве (источника теплоты применяются воздуходувку, электронагревательные элементы и лампы , Накаливания. В последнем случае очень эффективен метод сушки инфракрасным облучением при помощи специальных сушильных i ламп; этот метод ускоряет процесс сушки и дозволяет вести ее при более низких темпера-/ турах, не ухудшая диэлектрических и меха-(вических свойств изоляционных материалов. £При этом происходит непосредственная пере-' дача лучистой энергии обмоткам.
( Специальные сушильные лампы в отличие (от обычных имеют меньшую температуру наткала, что увеличивает срок их службы до '10 000 ч. Эти лампы выпускаются промышленностью мощностью 250, 500 и 1000 В и снабжаются рефлектором с хорошей отражательной способностью, обеспечивающим более 'полное использование лучистого потока и рав-.номерное распределение его. Наиболее удобно сушить электрическую машину внешним Нагреванием в закрытом ящике. В судовых ^условиях не всегда возможно изготовить ящик,
моток при сушке асинхронных двигателей посторонним источником постоянного или однофазного тока
поэтому в процессе сушки ограничиваются укрытием машины брезентом, не допуская сближения брезента с горячими деталями.
При сушке внешним нагревом температура ближайших к источнику теплоты частей машины не должна быть более 100 °C. Крупные судовые машины имеют разъемные станины, что позволяет сушить (а также пропитывать) якоря этих машин на местах, в подшипниках. Для этого, подняв на талях верхнюю половину станины, снимают полюса на верхней и нижней половинах станины и в образующихся полостях устанавливают нагреватели, после чего верхнюю половину станины ставят на место и все отверстия закрывают; образуется подобие сушильного шкафа. Этот способ может быть использован для пропитки якорей путем установки под якорем поддона, опирающегося своими краями на нижнюю станину в местах разъема.
Сушка электрических машин на основе электрокинетического эффекта. Сущность электрокинетического эффекта (электроосмоса) заключается в следующем. Если увлажненный диэлектрик поместить в постоянное электрическое поле между двумя электродами, то влага в капиллярах будет перемещаться от положительного полюса к отрицательному: под действием электрических сил свободные ионы водорода, связанные с молекулами воды, перемещаются в направлении поля. Достигнув катода корпуса машины, аппарата или арматуры, оболочки кабеля, положительные ионы разряжаются, образуя свободную воду, которая выделяется на корпусах электрооборудования и оболочках кабелей. Для создания требуемого электрического поляна токоведущие жилы подается положительный потенциал, а на корпус — отрицательный.
Для контроля и улучшения сопротивления изоляции судовых электрических машин (и судовых сетей) могут быть применены приборы типов ЭСКИ-М и УАКИ, в которых используется явление электроосмоса.
к Прибор ЭСКИ-М (электроосмосная сушка и контроль изоляции) предназначен для удаления влаги из изоляции обмоток электрических машин и судовых электрических сетей. Прибор может применяться для предотвращения проникновения влаги в изоляционный слой электрооборудования с хорошим состоянием сопротивления изоляции.. Он используется только на судах речного флота и может
71
Рис. 3-15. Принципиальная схема прибора ЭСКИ-М:
Fl, F2 — предохранители; V/—диод; V2, V3 — транзисторы; Т — трансформатор; V6—V13 — выпрямители; V4, V5 — стабилитроны; CI-—C3 — конденсаторы; НВ — неоновая лампа; Н — лампа сигнальная; РА — микроамперметр; Rl—R16 — резисторы; S1—S4 — переключатели
подключаться только к обесточенному электрооборудованию. Запрещается применять прибор в судовых электроустановках и электросетях, расположенных во взрывоопасныэ районах и местах, а также на нефтеналивных судах.
Питание прибора от береговых и судовых источников переменного тока с заземленной нейтралью не допускается.]Питание прибора, как показано на схеме (рис. 3-15), производится от судовой сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц или от судовой сети постоянного тока напряжением 24 В, которое в приборе инвертируется в переменный ток напряжением 220 В при помощи преобразователя V2—V3_j
Как в первом, так и во втором случаях напряжение переменного тока через трансформатор Т подается на вход выпрямителя V6— V13, с выводов которого снимается напряжение постоянного тока. Это напряжение подается на зажимы выводов прибора «-)-», «—» и «Э» — экран.
Стабилизация выходного напряжения в режиме контроля сопротивления изоляции осуществляется стабилитронами V4—V5 .
Основные технические данные прибора
Напряжение выходное:
режим «1—250 В» . . 250 В, постоян-
> иый ток режим «II—500 В» . . 500 В, постоянный ток
Ток короткого замыкания
на зажимах «+» и «—» не более ЮОмА
Мощность:
потребляемая макси-
мальная ..................... 50 Вт
потребляемая при сушке
изоляции............... 3—30 Вт
выходная............... 1,5—3 Вт
72
I Режим работы — длительный. Установка — переносный с вертикальным расположением панеЛи. Работает при температуре окружающей среды от —10 до -|-45 °C и относительной влажности до 98 %.
Для сушки изоляции к прибору могут одновременно подключаться несколько элементов электрооборудования (электрические машины, кабели), значение эквивалентного сопротивления изоляции которых должно быть не менее 10 кОм. При этом зажим прибора «—» соединяется с корпусом объекта сушки. При сушке изоляции кабеля зажим «—» соединяется с корпусом судна. Если кабель имеет металлическую оплетку, зажим «—», кроме корпуса судна, соединяется с оплеткой кабеля. Зажим «+» подключается к токопроводящим жилам кабеля или зажимам электрооборудования. При сильно увлажненных концах кабеля зажим Э (экран) соединяется с двумя-тремя витками медного неизолированного провода, навитого на изоляцию кабеля на расстоянии 2—3 см от концов разделки со стороны подключения зажима «4-» (рис. 3-16)J
Микроамперметр тРА (см. рис. 3-15) показывает ток сушки только при нажатии кнопки S4-2 («Контроль изоляции»). Предел измерения микроамперметра устанавливается при помощи переключателя S1-2, который перед включением должен находиться в крайнем левом положении (1000 мкА). В процессе сушки при нажатии кнопки «Контроль изоляции» напряжение стабилизируется и показание микроамперметра соответствует сопротивлению изоляции, указанному на номограмме, расположенной на приборе. Сопротивление изоляции рекомендуется контролировать через каждые 20—30 мин работы; продолжительность включения, кнопки «Контроль изоляции» не более 10 с. При сопротивлении изоляции объекта сушкн до 0,1 МОм следует
Таблица 10-9. Технические данные ртутных люминесцентных ламп низкого давления
Тип лампы Мощ* ность, <Вт =s с а ► £ * 5g X с S У = =; Световая отдача, лм/Вт Наименьшее напряжение сети, В Средняя продол житель-иость горения, ч Размеры, мм Тип цоколя
Диаметр Длина
ЛБ8-1 8 330 41,2 127 ' 2000 16 302 Ц2Ш5 15
ЛБ8-2 8 330 41,2 127 2000 16 302 Специальный
ЛБ15 ЛБ15Т 15 15 630 630 42 42 127 127 ' 7500| 7500/ 25 452,4 Ц2Ш13/24
ЛБА-15Т ЛБ20 15 20 630 980 42 49 127 127 4000/ 7500/ 38 604,8 Ц2Ш13/35
ЛБ40 ЛБ40бп 40 40 2480 2356 62 220 220 7500( 5000/ 38 1214,4 Ц2Ш13/35-
ЭУВ-15 15 Ультрафиолетовое излучение 127 1000 25 452,4 Ц2Ш13/24
бесстартерная; эти схемы могут быть одно-и многоламповые. Рассмотрим одноламповую стартерную схему (рис. 10-6).
Основными элементами схемы пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) являются: дроссель L, обмотки которого включены последовательно с люминесцентной лампой VI, стартер (зажигатель) V2, включенный параллельно лампе, конденса'торы С1—С4. Дроссель ограничивает силу тока лампы, стабилизирует разряд в лампе и обеспечивает достаточный зажигающий импульс напряжения при размыкании контактов стартера. Стартер обеспечивает предварительный прогрев катодов и размыкание цепи зажигания, после
Рис. 10-6. Одноламповая стартерная схема включения люминесцентной лампы низкого давления
Рис. 10-7. Стартеры тлеющего разряда: а - колба стартера с одним биметаллическим электродом; б —• колба симметричного стартера с двумя биметаллическими электродами; в — стартер со снятым кожухом; г — внешний вид стартера
252
чего в работе схемы не участвует. Конденсаторы служат для уменьшения радиопомех,, создаваемых стартером, предотвращения прохождения в сеть высокочастотных токов, ге: нерируемых лампой; увеличения надежно-, сти зажигания и повышения коэффициента мощности схемы.
Стартер (рис. 10-7) представляет собой миниатюрную газоразрядную лампу тлеющего разряда, которая заключена в металлический футляр 7, закрепленный на изоляционном основании 5 с двумя контактными штырьками 6. К штырькам подпаяны выводы конденсатора 4. В стеклянную колбу 3, наполненную неоном, впаяны 2 электрода 1 и 2. Один из электродов (рис. 10-7, а) или оба электрода у симметричного стартера (см. рис. 10-7, б) изготовлены из биметалла. Расстояние между электродами выбрано такое, чтобы напряжение зажигания тлеющего разряда в стартере было меньше напряжения сети, но больше рабочего напряжения на лампе.'• Поскольку напряжение сети недостаточно для’ зажигания лампы VI при холодных катодах, i то с подачей напряжения на схему возникает^ тлеющий разряд в стартере, который нагревает-1 его электроды. При этом биметаллическйй” электрод, распрямляясь, замыкается со вто-1 рым электродом. При замкнутых контакта^ стартера через электроды лампы протекает ток, нагревающий их до температуры 800—4 900 °C, при которой благодаря термоэмиссйи внутри лампы появляется количество электро» нов, достаточное для возникновения разряда.
Через некоторое время электроды стартеру остывают и размыкают цепь, в которую вклю» чен дроссель L, обладающий индуктивным сопротивлением. Разрыв цепи вызывает появление в дросселе э. д. с. самоиндукции, создающей на катодах лампы импульс повышен» ного напряжения, под действием которопэ лампа зажигается. Если импульс напряжение -оказывается недостаточным или не прогрелись электроды, лампа вспыхивает и тут же гаснет. В этом случае описанный процесс зажигания: повторяется до момента возникновения устойчивого разряда. ,
В данной схеме применен дроссель с сим-г метрированной обмоткой, состоящей из двух
Принципиальная схема (рис. 3-17). При неизменных значениях сопротивления между звездой вентилей VI—V3 и корпусом, т. е. при постоянном значении внутреннего сопротивления аппарата, показания миллиамперметра, включенного в общий провод звезды вентилей, определяются сопротивлением изоляции. Резисторы R1—R3 предупреждают возникновение коротких замыканий в случае пробоя диодов.
При снижении сопротивления изоляции до значения уставки аппарат срабатывает с помощью дифференциальной схемы сравнения напряжения, пропорционально току в нулевом проводе, с опорным напряжением уставки. Первое напряжение — напряжение сигнала — выделяется в зависимости от включенного диапазона уставки на резисторах R7 и R9 или на резисторах R8 и R10.
Опорное напряжение — напряжение между точками а и Ь — снижается с делителя напряжения R16—R19 и зависит от положения движка потенциометра R17. В случае превышения напряжения сигнала над опорным срабатывает выходное транзисторное реле, реагирующее на разность этих напряжений. Транзисторное реле представляет собой несимметричный триггер, нагруженный выходным электромагнитным реле.
Проверка чередования главных полюсов. С помощью магнитной стрелки из стали, хорошо поддающейся закалке, определяют полярность полюсов; могут быть также использованы 2 стальных пера, пропаянных посередине. Для намагничивания стрелку следует поднести одним концом к сильному магниту. Пользоваться для этой цели компасом следует осторожно, так как его стрелка может перемагнититься, что приведет к ошибкам.
При проверке на обмотку параллельного возбуждения подается питание от постороннего источника постоянного тока.
Магнитную стреЛку, подвешенную на нитке, или компас медленно на некотором расстоянии подносят к полюсным башмакам. К северному полюсу машины будет Цритягивать-ся южный конец магнитной стрелки и наоборот — к южному полюсу машины северный конец.
При правильном соединении катушек обмотки возбуждения за главным северным полюсом N будет следовать главный южный полюс S, за южным S — северный N и т. д. (рис. 3-18).
Проверка правильности соединения катушек последовательной обмотки между собой. Существуют 2 способа проверки. При первом способе обмотку последовательного возбуждения машины подключают через резистор к постороннему источнику тока. После этого при помощи магнитной стрелки определяют полярность полюсов, которые должны чередоваться в таком порядке: W—S—W—S. При втором способе к параллельной обмотке возбуждения неподвижной машины через выключатель подключают аккумуляторную батарею или другой посторонний источник постоянного тока.
Производят поочередное включение и выключение параллельной обмотки возбуждения, с помощью милливольтметра постоянного тока определяют полярность концов каждой катушки. При правильном соединении последовательной обмотки возбуждения все катушки должны иметь одинаковую полярность соответствующих концов. При подключении параллельной обмотки возбуждения к источнику тока, имеющему напряжение,
Рис. 3-17. Принципиальная схема опытных образцов стационарных аппаратов контроля и улучшения изоляции судовых электросетей
74
Рис. 3-18. Чередование главных и дополнительных полюсов и кривые напряжения:
а — в генераторе; б — в электродвигателе; в — сравнительные кривые напряжения прн правильном и неправильном включениях главных полюсов генератора
эавное номинальному напряжению машины, с ее выводам во избежание пробоя следует па-)аллельно подключить разрядный резистор.
Проверка правильности включения последовательной обмотки возбуждения по отношению к параллельной обмотке возбуждения. Лравильность включения последовательной )бмотки возбуждения проще всего определяют ю изменению падения напряжения генератора (ли частоты вращения электродвигателя. 5сли включение последовательной обмотки твляется согласным, то напряжение генера-юра будет больше, а частота вращения элек-фодви га тел я мен ьще, чем прн несогласном встречном) включении. Правильность включения последовательной обмотки возбуждения можно проверить также при помо-ци магнитной стрелки. Для этого при неподвижной электрической машине поочередно шлючают сначала одну параллельную обмот-<у возбуждения, а затем одну последователь-<ую обмотку возбуждения и определяют по-1ярность полюсов. Прн встречном включении юследовательной и параллельной обмоток юлярности полюсов в обоих случаях будут щинаковы. Опыт необходимо повторить два >аза, так как магнитная стрелка может несметно перемагнититься. •
Проверка чередования главных и допол-штельных полюсов. Правильное чередование лавных и дополнительных полюсов, если сле-(овать по направлению вращения, показано на >ис. 3-18, а для генераторов и на рис. 3-18' б [ля электродвигателей.
Правильность включения дополнительных юлюсов проверяют в таком порядке: размыкают цепь обмотки параллельного возбужде-[ия главных полюсов и отключают обмотку юследовательного возбуждения; якорь с до-юлнительными полюсами питают от посто-юннего источника током, равным 0,1 номи-1ального; осторожно сдвигают щетки с нейт-)али в любом направлении до тех пор, пока (корь не начнет вращаться.
При правильном включении полюсов гкорь будет вращаться в сторону передвиже-!йя щеток. Нельзя продолжать передвижение цеток после того, как якорь начнет врзщать-:я, так как машина при этом может пойти фазное. Чтобы машину можно было отклю-шть при малейшем повышении частоты вра-цения, в цепь якоря необходимо ввести выключатель, который обеспечит безопасность 1роверки. *
Намагничивание машин постоянного то-са. Бывают случаи, когда генераторы с самовозбуждением прн пуске не возбуждаются
вследствие отсутствия остаточного магнетизма. Иногда возможно и размагничивание работающих генераторов.
Генераторы, утратившие остаточный маг-• нетизм, должны быть заново и правильно намагничены от постороннего источника постоянного тока.
Если на генераторной секции ГЭРЩ не предусмотрено специальное намагничивающее устройство, при котором для восстановления остаточного магнетизма достаточно нажать кнопку подмагничивания, то намагничивание проводят следующим образом: параллельную обмотку неподвижной машины через реостат подключают к постороннему источнику постоянного тока. Во избежание возможного пробоя изоляции параллельной обмотки возбуждения включать и выключать ток следует через реостат. Значение сопротивления реостата должно быть таким, чтобы ток намагничивания при выключении составлял не более 0,1—0,2 значения номинального тока возбуждения машины.
Для машин напряжением 115 и 230 В ток от аккумуляторной батареи напряжением 24 В может подаваться на обмотку возбуждения непосредственно. Положительный полюс источника тока присоединяется к тому концу параллельной обмотки возбуждения, который был присоединен к плюсовому выводу якоря. Перед включением на шины следует убедиться в правильной полярности генератора по показаниям вольтметров на ГЭРЩ.
Определение нейтральной линии (нейтрали) у машин постоянного тока. Для определения нейтральной линии существуют 3 способа.
При способе наибольшего напряжения гене-^pdmopa запускают генератор вхолостую при ' ‘-постоянной частоте вращения, подключив параллельную обмотку возбуждения его к судовой сети. Ток в обмотке возбуждения устанавливается таким, чтобы он соответствовал номинальному напряжению на выводах генератора. Передвигают щетки в одну или другую сторону до тех пор, пока вольтметр, присоединенный к выводам якоря, не покажет наибольшего напряжения. Это свидетельствует о том, что щетки находятся примерно на нейтрали.
При способе двигателя отключают последовательную обмотку возбуждения электродвигателя, запускают двигатель вхолостую и измеряют частоту его вращения. Затем, переключив обмотки якоря н дополнительных полюсов, запускают двигатель в обратном направлении и вновь измеряют частоту вра-
75
?
Рис. 3-19. Соединение витков в секцию
щения. Для определения нейтрали передвигают щетки н в каждом положении их запускают двигатель как в одном, так и в другом направлении, измеряя частоту вращения в обоих случаях. При положении щеток примерно на нейтрали частота вращения электродвигателя будет одинаковой при обоих направлениях вращения его.
При индукционном способе к параллельной обмотке возбуждения неподвижной машины необходимо подать через выключатель питание от аккумуляторной батареи напряжением 8—12 В или от судовой сети, включив в этом случае последовательно в цепь регулятор возбуждения машины и одну-две лампы. К зажимам якоря подключают чувствительный милливольтметр иа 40—60 мВ с добавочным резистором на напряжение 1,5—3 В, с двусторонней шкалой и с нулем посередине. В начале испытаний милливольтметр включают с добавочным резистором на наибольший предел измерений, а в процессе испытания в зависимости от наблюдаемых отклонений стрелки уменьшают предел измерений прибора, отключая соответствующие части добавочного резистора.
Передвигая щетки, замыкают и размыкают цепь обмотки возбуждения, наблюдая за прибором, который будет показывать значение э. д. с., индуктированной при этом в обмотке якоря. Щетки передвигают до тех пор, пока милливольтметр не перестанет давать
Рис. 3-20. Схема определения повреждений в обмотке якоря двигателя постоянного тока методом измерения падения напряжения 76
показания (стрелка будет находиться на нуле). Такое положение щеток соответствует нейтральной зоне. Испытание необходимо выполнять при двух-трех различных положениях якоря. Индукционный способ наиболее точен по сравнению с приведенными.
Определение повреждений в обмотках машин постоянного тока. К наиболее часто встречающимся повреждениям якорных обмоток относятся: замыкание между витками нли концами секции обмотки якоря, называемое витковым; обрыв в обмотке якоря или плохой ее контакт с коллектором; соединение, замыкание обмотки якоря или коллектора на корпус.
Витковые замыкания возникают при соединении отдельных витков секций, а также при замыкании между коллекторными пластинами, вследствие чего в обмотке якоря образуются замкнутые контуры.
На рис. 3-19, а показана секция, замкнутая накоротко в результате замыкания двух соседних коллекторных пластин; на рис. 3-19, б показано соединение двух проводников, вследствие чего образовался короткозамкнутый виток абвгде.
Электродвижущая сила, индуктируемая в короткозамкнутых витках при их вращении в магнитном поле, вызывает большие токи короткого замыкания вследствие малого сопротивления витков. В результате этого короткозамкнутые витки в обмотке якоря во время работы машины сильно разогреваются током и чаще всего сгорают. Место витковых замыканий может быть найдено внешним осмотром — по обуглившейся и сгоревшей изоляции секции.
Замыкание соседних пластин коллектора возможно вследствие изменения их формы от удара; заполнения промежутков между ними оловом или токопроводящей пылью; заусенцев, оставшихся после проточки коллектора.
Если по степени нагрева найти место короткого замыкания не удается, то применяется метод измерения падения напряжения, основанный на том, что в случае внтковых соединений обмотка якоря становится несимметричной. Через обмотку якоря пропускают постоянный ток, присоединяя при петлевой обмотке питающие провода через щетки к диаметрально противоположным пластинам коллектора (рис. 3-20). В цепь питания включают амперметр и реостат, с помощью которых устанавливают значение тока в пределах 5—10 А. Затем милливольтметром измеряют падение напряжения поочередно между всеми парами соседних пластин.
Для подключения к пластинам коллектора выводов милливольтметра удобно пользоваться латунными игольчатыми щупами 1 с держателем 2 из изоляционного материала (рис. 3-21). Падения напряжения во всех неповрежденных секциях обмотки будут равны. На поврежденных секциях милливольтметр покажет уменьшенное значение падения напряжения или отсутствие его (при полном коротком замыкании секции).
При исследовании якоря с волновой об-откой ток следует подводить не к диаметра л ь-о расположенным пластинам, как это делает-з в случае петлевой обмотки, а к пластинам, асположенным на расстоянии полюсного зления.
Наиболее частой причиной замыканий сек- . ий является образование мостиков между истинами коллектора. Такое замыкание уграняют тщательной очисткой коллектора ? излишнего олова, проводящей пыли и зау-:нцев. Одновременно необходимо очистить ' пыли и покрыть изоляционным лаком ниж-1й и верхний слои выводов обмотки, при-1ЯННЫХ к якорю.
Замыкание между отдельными виткгми >жет возникнуть вследствие отсырения изо-шии этих витков. В этом случае обмотку соря необходимо просушить. Если замыка-ie между витками произошло в лобовых час-х обмоток, то этот дефект может быть устра-н при помощй изоляционных прокладок, ри замыкании в пазовой части обмоток со-ветствующую секцию заменяют новой.
Обрывы в обмотке якоря возникают в ре-льтате: плохой пропайки проводников в етушках» коллектора; выплавления припоя ледствие перегрева обмоток при перегруз-х и коротких замыканиях; иадлома меди моток из-за частых изгибаний ее лобовых стей.
При обрывах в обмотках машин наблю-ются замедленное возбуждение генераторов снижение частоты вращения электродви-гелей. Обрыв сопровождается искрением коллекторе и подгоранием двух соседних астин, к которым присоединена повреждая секция петлевой обмотки: если щетка рекрывает две коллекторные пластины, которыми соединена поврежденная секция, этой щетке проходит номинальный ток яко-(рис. 3-22, а), если же якорь переместится гво, то произойдет разрыв тока в цепи яко-(рис. 3-22, б), вследствие чего образуется тьная искра между щеткой и пластиной Д чего поверхность этой пластины и частич-соседней пластины 2 сильно подгорит, случае волновой обмотки обгорает несколь-пар пластин (по числу пар полюсов), расхоженных на расстоянии шага по коллек->У друг от друга.
Если иайти повреждение внешним осмот-л трудно, для определения места обрыва жно пользоваться тем же способом, каким <одят обрыв витковых замыканий в якорной лотке, т. е. способом измерения падения тряжения милливольтметром при питании )ря постоянным током (см, рис. 3-20). Место »реждения определяется по наибольшему :лонению стрелки милливольтметра. При м следует учитывать, что при присоедине-< милливольтметра к тем пластинам, между 'орыми имеется обрыв, он окажется под 1иым напряжением^ подведенным к якорю, обы не сжечь прибор, к якорю следует поддеть самое незначительное напряжение. Обрыв в обмотке или плохой контакт чаще го бывают в местах присоединения концов :ции к коллектору. В случае стержневых
Рис. 3-21. Игольчатые
щупы
Л прибору
обмоток плохой контакт бывает в «петушках» или хомутиках из-за недоброкачественной пайки. Место такой пайки можно найти, шатая секцию и одновременно наблюдая за отклонением прибора; при этом в связи с изменяющимся сопротивлением контакта стрелка прибора будет отклоняться. Дефект устраняется пропайкой соответствующих концов между собой или припайкой их к коллектору. Если обрыв произошел внутри секции, то лучше всего заменить поврежденную секцию новой.
Замыкание обмотки якоря или коллектора на корпус чаще всего происходит из-за механических повреждений изоляции (в результате трения секций о пазы якоря или о бандажи, радиальных и осевых перемещений обмоток и т. д.). Замыкание обмотки на корпус может возникнуть и вследствие отсырения изоляции машины. Если замыкание обмотки на корпус происходит только в одном месте, то нормальная работа машины не нарушается. Тем не менее и в этом случае место замыкания на корпус необходимо обнаружить и устранить его, так как при случайном замыкании обмотки на корпус в другом месте может образоваться замкнутый контур с очень малым со’-противлением, и возникший в нем ток может сжечь обмотку якоря. Кроме того, замыкание на корпус даже в одном месте недопустимо по соображениям безопасности обслуживающего персонала.
Необходимо периодически убеждаться в отсутствии замыкания на корпус обмотки или коллектора машины. Проверку можно выполнять вольтметром mV, мегаомметром или контрольной лампой HL (рис. 3-23). Этими способами можно определить только наличие замыкания обмотки на корпус. Место же замыкания находят методом измерения падения
Рис. 3-22. Схемы коммутации при обрыве
Рис. 3-23. Схемы определения замыкания обмотки на корпус:
а—с помощью лампы; б методом измерения падения напряжения
напряжения при питании обмотки якоря постоянным током от постороннего источника (рис. 3-23, б). При этом один проводник от милливольтметра соединяют с валом машины 7, а другой — со щупом 2, который, поочередно обходя коллектор, подключают ко всем его пластинам. При попадании перемещаемого щупа на коллекторную пластину, замкнутую на корпус, показание вольтметра будет равно нулю. При замыкании на корпус секции, припаянной к данной пластине, или неполном контакте в месте замыкания показание милливольтметра будет наименьшим, но не равным нулю.
При проверке петлевой обмотки милливольтметр покажет нуль или номинальное напряжение только в одном месте. При проверке волновой обмотки обнаружатся несколько уменьшенных значений напряжения на тех пластинах, к которым присоединена вся поврежденная последовательная цепь. Наименьшее показание соответствует замкнутой на корпус пластине или секции.
Повреждения в обмотке якоря по возможности устраняют путем восстановления изоляции, сушки или замены поврежденных секций.
При повреждении секции, если невозможно выполнить ремонт или заменить якорь запасным, в качестве временной меры можно
Рис. 3-24. Выключение секции волновой обмотки
78
отключить соответствующую секцию. У ма-шин с петлевой обмоткой якоря отключение секции проводится надежным соединением и пайкой коллекторных пластин, к которым подключена поврежденная секция. У машин с волновой обмоткой якоря в этом случае секции должны быть выключены по всему обходу по якорю (рис. 3-24). Для этого пластины а и б замыкают накоротко; из пластин г и ж обмотку выпаивают, соединяют их с соседними пластинами. В случае выключения короткозамкнутой секции ее следует разрезать, чтобы по ней не проходил ток.
Повреждения обмоток полюсов (замыкание на корпус и обрыв) определяются последовательными отключениями катушек и проверкой их на целость и на замыкание на корпус.
Для определения виткового замыкания в катушках возбуждения подают питание в обмотку возбуждения и измеряют напряжение на отдельных катушках. На дефектной катушке будет наименьшее напряжение.
Поврежденные участки изоляции сердечников полюсов (миканит, микаленту) срезают и заменяют наклеенными на эти места щелочным лаком кусочками нового миканита. При повреждении изоляции катушек полюсов такие катушки обычно заменяют запасными. Небольшие повреждения устраняют" при ремонте. При перегорании небольшого числа витков катушку можно временно использовать без этих витков. У многополюсных генераторов поврежденную катушку можно отключить и временно работать без нее.
Определение повреждений в обмотках машин переменного тока. К наиболее часто встречающимся дефектам обмоток статоров и роторов относятся: замыкание между отдельными витками обмотки, а также соединение накоротко отдельных секций или катушек; замыкание между собой секций или катушек разных фаз; обрыв в обмотках; соединение обмоток с корпусом.
Витковые замыкания в секциях и катуилках образуют в обмотке статора замкнутые контуры, в которых э. д. с. от вращающегося поля может создавать большие токи. Эти токи значительно разогревают такие витки, вследствие чего они могут быть обнаружены по степени нагрева. Короткое замыкание витков или катушек обмотки фазы ротора также выявляют по степени нагрева. Дефектную фазу можно определить, подводя к обмотке статора пониженное напряжение (1/34-1,2) £/Ном и включив в каждую фазу сети по амперметру . (рис. 3-25). При соединении обмоток статора звездой (рис. 3-25, а) в обмотке фазы, имеющей замыкание между витками, ток будет больше (амперметр РА1). При соединении треугольником (рис. 3-25, б) ток будет больше в тех двух фазах сети, к которым присоединена дефектная обмотка фазы статора (амперметры РА1 и РАЗ). Поврежденная фаза может быть найдена путем измерения и сравнения сопротивлений обмоток фаз с помощью ' и зме р и тел ьного моста.
Если замыкание произошло в асинхронном двигателе с фазным ротором, то прежде всего выясняют, в какой обмотке (статора или ро-.
тора) дефект. Для этого обмотку статора при разомкнутой обмотке ротора включают на пониженное напряжение (1/3™ 1,2) £/Ном и, медленно поворачивая ротор, измеряют напряжение на его кольцах. При замыкании в обмотке ротора напряжения на кольцах ротора неодинаковы, но не изменяются в зависимости от положения ротора. Если напряжения на кольцах ротора неодинаковы, но изменяются в зависимости от положения ротора, это свидетельствует о замыкании в обмотке статора. При проверке ротора включением статора в сеть необходимо заранее знать, какое значение напряжения на кольцах ротора.
• У мощных электродвигателей это напряжение достигает опасного для обслуживающего персонала значения. Поэтому при пользовании этим способом следует принимать все необходимые меры предосторожности. Если витковое замыкание произошло в лобовых частях обмотки, оно может быть устранено путем восстановления изоляции мест соединения. Если витковое замыкание произошло в пазовой части обмотки, надо перемотать соответствующую секцию или катушку.
При наличии в статоре или роторе большого количества катушек в аварийных случаях при коротком замыкании одной секции последняя может быть выключена из цепи обмотки фазы и должна быть вскрыта и изолирована так, чтобы в ней мог появиться ток. При первом удобном случае такая катушка должна быть заменена или перемотана.
Замыкания между катушками обмоток разных фаз, как и в случае витковых замыканий, образуют замкнутые контуры, которые сильно нагреваются током.
Соединения между фазами чаще всего происходят в лобовых частях катушек или соединительных проводах; при этом внешним осмотром можно найти место соединения, приподнимая эти части или провода и одновременно выполняя проверку мегаомметром. Если таким способом соединение найти не удается, катушки обмотки фазы, имеющей соединение, делят на две части, после чего проверяют наличие соединений каждой такой половины со второй фазой. Часть, имеющую соединение с другой фазой, снова разделяют на две части и каждую из них снова проверяют; деление проводят до тех пор, пока не будет найдена поврежденная катушка. Слегка приподнимая лобовые части поврежденной катушки и выполняя одновременно проверку мегаомметром, можно достаточно точно найти место соединения. Иногда непосредственного соединения между катушками может и не быть, они могут быть соединены через корпус машины. После нахождения места соединения восстанавливают изоляцию поврежденного участка. Если повреждение в соединительных проводах, следует восстановить их изоляцию в месте повреждения.
При обрыве в одной из обмоток фаз статора двигатель продолжает работать на двух фазах, но ненормально гудит, работает с перегрузкой и перегревается; при соединении обмоток фаз звездой в одном из питающих проводов ток отсутствует; при соединении об-
РАЗ РА2 РА1 РАЗ РА2
Рис. 3-25. Определение виткового замыкания в обмотке статора
моток фаз треугольником уменьшается сила тока в двух питающих проводах, между которыми включена обмотка фазы, имеющая обрыв. При обрыве в обмотке двигатель, соединенный звездой, не запускается, а соединенный треугольником — медленно набирает обороты.
Чаще всего работа двигателя на двух фазах вызывается не обрывами в обмотке, а исчезновением напряжения на одном из питающих проводов. Длительная работа двигателя на двух фазах приводит к повреждению его и выходу из строя. Для устранения таких повреждений, помимо систематической проверки тепловой защиты пускателей, следует широко применять защиту асинхронных электродвигателей от обрыва фазы специальными реле защиты от обрыва фаз. .
Перед тем как приступить к определению места обрыва в обмотке, нужно проверить, нет ли неисправностей вне обмотки (перегорания одного из предохранителей, неплотности контактов выводных концов, нарушения одного из контактов пусковой аппаратуры и т. п.). Обмотка фазы, имеющая обрыв, определяется мегаомметром. При соединении обмоток звездой один конец мегаомметра присоединяют к нулевой точке, а другой поочередно подключают к концам трех фаз; при проверке неповрежденных обмоток фаз показания мегаомметра будут равны нулю. При соединении треугольником обмотки следует разъединить и проверить каждую фазу в отдельности.
Обрывы чаще всего бывают у ввода проводов в коробку выводов, в соединительных проводах между отдельными катушками или местах пайки (хомутиках) при стержневых обмотках. При отсутствии обрыва в указанных местах для нахождения группы катушек или катушки, имеющей обрыв, пользуются острыми игольчатыми щупами, присоединенными к мегаомметру. Делая одним из щупов прокол, касаются обмотки фазы посередине, а другим — поочередно начала и конца обмотки фазы, в результате чего находят дефектную половину последней. Затем прокалывают среднюю точку дефектной половины и т. д., пока не будет найдена катушка с обрывом. При обрыве контакт восстанавливают пайкой твердым припоем и тщательно изолируют. Если обрыв находится в пазу, то, как правило, заменяют всю катушку. В некоторых случаях можно обойтись без замены катушки,
79
Рис. 3-26. Определение плохого контакта в хомутиках ротора асинхронного двигателя: 1 — стержень клетки ротора; 2 — хомутнк
Рис. 3-27. Определение замыкания на корпус обмотки статора:
1 — щуп; 2 ~~ корпус
Рис. 3-28. Определение обрыва в обмотке возбуждения синхронного двигателя:
1—4 — обмоткн полюсов; 5 — щуп
установив вместо поврежденного провода новый и спаяв его с концами старого на лобовых частях обмотки.
Обрывы в обмотке фазного ротора находят так же, как и в обмотке статора.
Плохой контакт в хомутиках ротора асинхронного электродвигателя может быть определен методом падения напряжения (рис. 3-26). Падение напряжения в неисправном хомутике будет больше, чем в исправных.
Обмотку фазы, имеющую соединение с корпусом, определяют мегаомметром, при этом обмотки фаз следует разъединить (при наличии шести .выводных концов обмотки статора) или распаять. Место замыкания на корпус повреждений обмотки фазы может быть обнаружено прежде всего тщательным внешним осмотром внепазовых частей этой обмотки. Если это не удается, то катушки обмотки поврежденной фазы делят на две части и проверяют соединение каждой части с корпусом. Затем одну из этих частей, имеющую соединение с корпусом, тоже делят пополам и проверку осуществляют до тех пор, пока не будет точно определено место соединения с корпусом.
Л Место замыкания на корпус может быть найдено также методом падения напряжения. Для, этого концы обмотки поврежденной фазы (например, С1 и С4) подключают к источнику постоянного тока последовательно с регулировочным реостатом (рис. 3-27). Один вывод милливольтметра mPV соединяют с корпусом машины, а другим — игольчатым щупом — поочередно касаются всех мест соединений катушек, прокалывая изоляцию.
Рис. 3-29. Определение места соединения на корпус обмотки возбуждения синхронного двигателя:
— обмотки полюсов: 5 — щуп; 6 — корпус
80
Милливольтметр будет давать наименьшее показание при прикосновении к началу и концу катушки, имеющей соединение с корпусом.
Чаще всего соединения с корпусом бывают у мест выхода катушек из пазов или же при соприкосновении лобовых частей с корпусом или подшипниковыми щитами. Соединение с корпусом может быть устранено соответствующими изолирующими прокладками или дополнительной изоляцией лобовых частей. Если соединение с корпусом окажется в пазовой части, то поврежденную катушку следует заменить. Иногда соединение с корпусом является результатом понижения изоляции обмотки ввиду ее отсыревания.
Витковые замыкания в обмотках возбуждения синхронных машин можно обнаружить по степени нагрева катушки. Дефектная катушка может быть также найдена путем измерений сопротивлений катушек мостом или падений напряжения на отдельных катушках и сопоставления результатов замеров.
Обрывы в обмотках возбуждения синхронных машин находят, отсоединяя обмотку возбуждения от возбудителя и включая ее на номинальное напряжение постоянного тока. Один конец от вольтметра присоединяют к сети, а другой с помощью игольчатого щупа поочередно присоединяют к выводным концам всех катушек (рис. 3-28). Стрелка прибора начинает отклоняться только после прикосновения к выводу катушки, имеющей обрыв.
Для нахождения плохого контакта также замеряют напряжения на выводах катушек возбуждения. Напряжение на выводах катушки с плохим контактом будет больше на- * пряжения на выводах других катушек.
Место соединения обмоток возбуждения синхронных машин с корпусом находят так. Обмотку возбуждения отсоединяют от возбудителя и подключают к источнику постоян-* ного тока, имеющему напряжение, равное номинальному напряжению обмотки. Один конец от вольтметра присоединяют к корпусу. Вторым концом с помощью игольчатого щупа поочередно прикасаются к перемычкам между катушками (рис. 3-29). С обеих сторон катушки, имеющей соединение с корпусом, прибор будет давать наименьшие показания.
Повреждения в клетках короткозамкнутых роторов иногда возникают в замыкающих
кольцах клетки в виде трещин. Одну-две не-4 глубокие трещины допускается устранять
пайкой. Перед пайкой поврежденный участок зачищают с расширением к основанию кольца.
Определение соответствия выводных концов обмоток статора машин трехфазного тока. Наиболее распространенное расположение зажимов в коробке выводов электродвигателя показано на рис. 3-30.
Зажимы С1—С4, С2—С5 и СЗ—С6 обозначают соответственно начала и концы обмотки
На рис. 3-30, а показаны установка перемычек и подключение к сети при соединении обмоток зйездой, а на рис. 3-30, б — при соединении треугольником.
Бывают случаи, когда отдельные концы обмоток фаз статора неправильно подключены к зажимам или когда у электродвигателей, не имеющих коробки выводов, на выводных концах стирается краска. При неправильном соединении выводных концов электродвигатель ненормально гудит и не может работать при полной нагрузке. Выяснить правильность соединения обмоток электродвигателя пробными включениями в сеть не рекомендуется.
Прежде всего необходимо определить, какие выводы принадлежат обмотке каждой фазы. Это можно легко сделать мегаомметром или контрольной лампой (рис. 3-31, а). Один щуп от контрольной лампы Н присоединяют к осветительной сети, а другой — к одному из выводов обмотки, подключенной другим концом к той же сети; подавая щупом поочередно питание от сети остальным выводам, находят тот вывод, который зажигает лампу
После нахождения попарно выводов обмоток каждой из трех фаз приступают к оп-ределению. одноименных зажимов (условно — у н а ч ала или конца). Для этого двелюбые об-f мотки фазы соединяют последовательно и включают их на напряжение сети, а к вывода м обмотки третьей фазы подключают вольтметр PV (рис. 3-31, б). Если вольтметр покажет напряжение на выводах обмоток двух фаз, значит они соединены последовательно разноименными концами (конец с началом). Если показание вольметра будет близким к нулю, это значит, что обмотки фаз соединены последовательно одноименными концами (начало с началом или конец с концом).
Вместо вольтметра можно пользоваться ! лампой, рассчитанной ji'iT.подводи мое напряжение. Если накал полный, обмотки двух фаз соединены разноименными зажимами; если \ накала нет, обмотки фаз соединены одноимен-• ными зажимами.
После этого соответственно маркируют концы обмоток двух фаз, соединенных последовательно .(например, /Я, //<, НН, ПК). Безразлично, какой вывод условно считается началом или концом, важно лишь соблюсти полярность выводов обмотки одной фазы по отношению к другой. Затем разъединяют последовательно соединенные обмотки фаз, одну из них соединяют последовательно с обмоткой третьей фазы и подключают вольтметр
•г-
6)
п
СТ 1
t • ?, -
Г—W '<£2.£~
!4 riV-.
. f-A.
а)
t
.. 7/
Cl
Cf
Рис. 3-30. Расположение чек в коробке выводов теля
67Г
.
зажимов и перемы асинхронного двига
Ж-
..
«•
к оставшейся обмотке фазы, одноименные концы которой определяют способом, приведенным выше. Выводы обмотки третьей фазы размечают в соответствии с уже выполненной разметкой выводов обмотки другой фазы, соединенной с ней последовательно.
Таким образом, указанных двух способов вполне достаточно для определения выводов? после чего нетрудно включить обмотку статора звездой или треугольником (см. рис. 3-30)? При этом необходимо иметь в виду, что С1 соответствует IH\ С2 — ////; СЗ — 1ПН\ С4 — //<; С5 — ПК; С6 ~ НТК. К
Проверка биения вращающихся частей и вибрации электрических машин. В процессе эксплуатации возникает необходимость проверки биения.
Проверку биения, например, коллектора выполняют при помощи индикатора. Индикатор устанавливают на устойчивом основании, его стержень должен быть перпендикулярным поверхности, биение которой прове- ч ряется. При измерении биения коллектора индикатор устанавливают так, чтобы его накр-’f нечник уперся в щетку, находящуюся в щеткодержателе и хорошо притертую к коллек*; тору. После этого, медленно вращая якорь, наблюдают по шкале за перемещением стрелки? индикатора. Биение вращающейся части определяют как разность между крайними приложениями стрелки индикатора. При прова лах или выступах на поверхности коллектора (колец) стрелка индикатора колеблется толч-; <? ками.
-/Ж -
k k v 9
•75>
- >-<
=‘S^ •’• !
* 1
Если поверхность коллектора (контакт-
*'.;Т
£
Ji
Л.
z-K*
Ж-
Рис. 3-31. Определение ных концов обмоток трехфазных машин
соответствия вывод-
/
81
ных колец) имеет правильную, но смещенную по оси цилиндрическую или эллиптическую форму, стрелка индикатора при вращении якоря (ротора) плавно колеблется между крайними положениями.
Для измерения биения коллектора (контактных колец) крупных электрических машин индикатор необходимо устанавливать сверху или снизу, так как при установке сбоку результаты замеров будут искажены из-за покачивания вала в подшипниках при мед^ ленном вращении якоря (ротора).
Нормальное биение коллектора (колец)
составляет 0,03—0,05 мм. Предельно допустимое при диаметре коллектора до 125 мм — 0,10 мм, более 125 мм —0,15 мм.
Вибрацию измеряют виброметром при номинальной частоте вращения машины на холостом ходу и при номинальной нагрузке. Вибрацию необходимо проверять й трех направлениях: вертикальном, горизонтальнопоперечном и горизонтально-продольном. Наибольший размах собственных вибраций электрической машины, равный двойной амплитуде и измеренный виброметром, не должен превышать следующих значений:
Предельно допустимые значения амплитуд вибрации
Частота вращения, об/мин..................... 1000
Размах собственных колебаний, мм............... 0,1
1500 2000 2500 3000 4000 5000
0,9 0,075 0,060 0,050 0,030 0,020
Проверка смещения вала в осевом направлении. Измеренные смещения не должны превышать значений, указанных в табл. 3-20.
Проверка машины на нагрев. Согласно Правилам Регистра СССР испытание электрических машин на нагрев в условиях судна должно производиться для генераторов при их номинальной нагрузке, а для электродвигателей — при той нагрузке, которая определяется их нормальной эксплуатационной работой по прямому назначению. Машину, предназначенную для длительного номинального режима работы, необходимо испытывать до тех пор, пока температуры ее отдельных частей практически не установятся.
Испытание машины, предназначенной для повторно-кратковременного режима работы, должно производиться при продолжительности включения (ПВ), указанной в паспорте машины, и до тех пор, пока температуры отдельных частей в конце цикла, замеренные в разное время, не будут практически повторяться. Продолжительность испытания машины, предназначенной для кратковременного номинального режима работы, должна соответствовать продолжительности, указанной в паспорте машины.
Таблица 3-20. Нормы смещения вала в осевом направлении в подшпниках скольжения электрических машин
Смещение вала, мм
Мощность, кВт
В одну сторону
В обе стороны
До Ю 10—30 30—70 70—125
Более 125
1,0
1,5
2,0
3,0
4,0
Примем ани я. 1. Смещение устанавливается в обе стороны от центрального положения якоря (ротора), определяемого магнитным полем,
2. Для машин с диаметром шеек вала более 200 мм выбег принимается равным 2% диаметра шейки.
Температура обмоток электрических машин в процессе испытаний и при эксплуатационных проверках нагрева и перегрева измеряется методами заложенных температурных датчиков; термометра; сопротивления.
Метод заложенных температурных дат-никое может быть применен лишь в случае, если в машину при ее изготовлении были встроены термопары или термометры сопротивлений в местах, недоступных во время эксплуатации.
Метод термометра заключается в следующем. К доступным поверхностям работающей или остановленной машины (но сразу после ее остановки) прикладывают термометры, .термометры сопротивления или термопары. В местах воздействия переменных магнитных полей применять ртутные термометры не следует, так как в этом случае они могут дать искаженные результаты. Термопара измеряет не температуру нагретого места, а лишь превышение этой температуры над температурой противоположного конца термопары. Поэтому для определения температуры замеряемого места к показанию термопары необходимо прибавить показания жидкостного термометра, укрепленного возле термопары. Ртутиый термометр прикладывают к доступным поверхностям тех чдстей машины, температуру которых измеряют. При этом по возможности выбирают для измерений наиболее нагретые места. Шарик термометра надо обернуть станиолем и прикрыть войлоком, ватой или сухими концами. Необходимо следить за тем, чтобы между шариком термометра и поверхностью, к которой его прикладывают, не попал материал прикрытия. При опасности нагрева ртути вихревыми токами следует применять спиртовой термометр .
Метод термометра следует применять, для измерения температуры нагрева частей машины во время работы; обмоток малого сопротивления (обмоток якоря или статора, обмоток добавочных полюсов, последовательных и компенсационных обмоток); частей машины, если невозможно произвести измерение методом сопротивления.
82
Методом сопротивления определяют среднее значение температуры нагрева обмотки» Согласно этому методу температуру обмоток ' определяют по возрастанию их сопротивления постоянному току в результате нагрева.
Измерение производят следующим образом. Измеряют температуру и сопротивление обмотки в холодном состоянии перед пуском машины; обычно температура обмотки в холодном состоянии равна температуре окружающего воздуха перед пуском машины; измеряют сопротивление R2 обмотки в нагретом состоянии сразу же после остановки машины и уточняют температуру окружающего воздуха при остановке машины.
Превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды определяют по формуле
, ^2
2
Температура нагрева обмотки будет /а + где а — температурный коэффициент, для меди а — 0,004 1/°С.
Метод сопротивления особенно рекомендуется для определения температуры нагрева обмоток при сушке машин н приемке их после ремонта.
Сопротивление обмоток измеряют измерительным мостиком любого типа нли амперметром и вольтметром. В последнем случае необходимо иметь в виду, что схемы включения измерительных приборов при измерении больших (например, обмотка возбуждения) и малых (например, обмотка якоря) сопротивлений различны.
Таблица 3-21. Допустимые кратковременные перегрузки по току электрических машин
Тип генератора
Перегрузка
по току, %
Продолжительность перегрузки, с
Переменного тока
Постоянного тока
120
15
Кратковременные перегрузки электрических машин. После нагревания до установившейся температуры, соответствующей номинальной нагрузке, генераторы должны выдерживать перегрузки по току, указанные в табл. 3-21.
Электродвигатели должны развивать без остановки или внезапного изменения частоты вращения моменты, увеличенные с учетом превышений, указанных в табл. 3-22.
Значения перегрузок конкретных типов дизель-генераторов, турбогенераторов и электродвигателей сложных электроприводов оговариваются техническими условиями на их поставку.
, с ; > * ' . . 1 .
Основные классы изоляции обмоток. Предельные температуры, допустимые по соображениям исправности и надежности изоля-
Таблица 3-22. Допустимые превышения вращающих моментов над номинальными
Тип двигателя
Превышение вращающего момента, %
Продолжительность перегрузки, с
Условия испытания
Многофазные синхронные двигатели, а также коротко-замкнутые электродвигатели 6’ пусковым током меньше 4,5-, кратного номинального
* Многофазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым и фазным ротором для продолжительного и повторно-кратковременного режимов работы
Многофазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым и фазным ротором для кратковременного режима работы и для продолжительного режима работы с переменной нагрузкой
Электродвигатели постоянного тока
50
60
100
50
15
Частота вращения, напряжение и возбуждение должны поддерживаться на уровне номинальных значений
Частота вращения и напряжение должны поддерживаться на уровне номинальных значений
То же
Напряжение должно поддерживаться на уровне номинального значения
83
Таблица 3-23. Нагревостойкость изоляционных материалов различных классов
Обозначение класса изоляции
Предельно допустимая температура нагрева изоляции, °C
Обозначение класса изоляции
Предельно допустимая температура нагрева изоляции, °C
90
105
120
130
155
180
Более 180
ции, определяются нагревостойкостью изоляционных материалов различных классов (табл. 3-23).
Превышения температур. Нагрев электрической машины характеризуется температурой ее частей н превышением температуры ее частей над температурой охлаждающей среды.
Согласно ГОСТ 183—74 предельные допускаемые превышения температуры частей электрических машин при температуре газообразной охлаждающей среды 40 °C, если они не указаны в стандартах или технических условиях на конкретные виды машин, должны соответствовать значениям, указанным в табл. 3-24.
Определение допустимой температуры нагрева. Предельная допускаемая температура для какой-либо части электрической машины определяется суммой превышения температуры, взятой из табл. 3-25, и температурой 40 °C (предельно допускаемой температурой газообразной охлаждающей среды, принятой при составлении табл. 3-24).
Т а б л и ц а 3-24. Предельно допустимые превышения температур (°C) частей электрических машин
Изоляционный материал классов по ГОСТ 8865-70
Части электрических машин
1. Обмотки переменного тока машин мощностью 5000 кВ-А и выше или с длиной сердечника I м и более J
2. Обмотки:
переменного тока машин мощностью менее 5000 кВ-А нли с длиной сердечника менее 1м;
возбуждения машин постоянного н переменного тока с возбуждением постоянным током, кроме указанных в п. 3, 4, 5 настоящей таблицы;
якорные обмотки, соединенные с коллектором
3. Обмотки возбуждения неявнополюсных машин с возбуждением постоянным током
4. Однорядные обмотки возбуждения с оголенными поверхностями
5. Обмотки возбуждение малого сопротивления, имеющие несколько слоев, и компенсационные обмотки
6. Изолированные обмотки, непрерывно замкнутые на себя
7. Неизолированные обмотки, непрерывно замкнутые на себя
А Е В F Н
Предельные длительно допустимые превышения температуры, °C
—/60 —/70 —/80
50/60 65/75 70/80
65/65
60/60
60/—
80/80
75/75
75/—
—“/90
90/90
80/80
80/*—
—/100 —/125
85/100 105/125
—/110 110/110 100/100
100/—
—/135 : н
135/135
125/125
125/—
Превышение температуры этих частей не должно достигать значений, которые создавали бы опасность повреждения самих элементов и соседних частей
84
Окончание табл. 3-24
Части электрических машин
Изоляционный материал классов ло ГОСТ 8865—70
Предельные длительно допустимые превышения температуры, °C
8. Сердечники н другие стальные части, не прикасающиеся с изолированными обмотка-4
Превышение температуры этих частей не должно достигать значений, которые создавали бы опасность повреждения самих элементов н соседних частей
9. Сердечники и другие стальные части, со-1икасающиеся с изолированными обмотками
10. Коллекторы и контактные кольца; неза-ищенные и защищенные
Примечания. 1. Для стержневых обмоток ротора асинхронных асованию с заказчиком иметь превышения температуры по п. 4.
2. Превышения температуры, указанные в п. 9, не должны превосходить прикасающихся обмоток.
3. В числителе указаны данные, полученные при измерении методом тодом Сопротивления.
машин допускается по со-
допускаемые значения для
термометра; в знаменателе —
1 бл и ц а 3-25. Допустимые превышения мператур, °C, трансформаторов и температуре окружающей среды 45 °C
Неисправности электрических машин. Неисправности машины постоянного тока приведены в табл. 3-27, переменного тока — в табл. 3-28.
Части лектрн-:ких машин
Мел од измерения
v \ ; л ? •1
* / -. ’ rA i . ,1 •
Допустимые превышения температур для класса изоляции, °C
55 65 75 95 120
)МОТКИ ансфор-тора рдеч-ки и
Сопротивления
Термометра
Превышение температуры не должно быть больше температур, допускаемых для смежных материалов
Допустимые превышения температуры для
стен трансформаторов при окружающего воздуха 45 °C
табл. 3-25. ~
температу-приведены
Для правильной эксплуатации электрн-
ских машин следует иметь в виду, что в от-льности ни температура нагрева, ни тем-ратура перегрева (превышения) не дает
зможности во всех случаях определить, ботает ли машина недопустимом температур-м режиме: необходимо также учитывать лпературу окфужающей среды.
Неисправности электрических машин, не язанные с родом тока, и способы их устранил приведены в табл. 3.26.
Некоторые рекомендации по эксплуатации. На судах морского флота зарубежной постройки установлены генераторы, изготовленные различными фирмами. С этим связано разнообразие конструкций генераторов, систем их самовозбуждения, вентиляции, вариантов установки генераторов в машинных отделениях. Для этих генераторов, за небольшими исключениями, характерны меньшие надежность и долговечность по сравнению с генераторами отечественного производства, и их применение связано с повышенным расходом сменно-запасных частей.
При эксплуатации электрических машин иностранного производства рекомендуется учитывать следующее:
при замене щеток, руководствуясь результатами осмотра и данными, приведенными в документации иностранной фирмы, выбирать щетки отечественного производства, аналогичные по техническим характеристикам рекомендованным фирмой—изготовителем
генераторов;
при ремонте обмоток генератора и аппаратуры самовозбуждения применять только такие изоляционные материалы, пропиточные и покровные лаки отечественного производства (при отсутствии фирменных), которые по своим характеристикам соответствуют фирменным;
Таблица 3-26. Неисправности электрических машин, не связанные с родом тока,
и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Сталь статора или якоря местами нагревается даже при холостом ходе
Ненормальный шум во время работы машины
Недопустимая вибрация
Перегрев подшипников скольжения
Вытекание масла из подшипников скольжения
Местные замыкания между отдельными листами пакета вследствие образования заусенцев при опиловке, обточке или из-за ударов
Недостаточная смазка, неисправность или износ подшипников качения
Задевание крылатки вентилятора за корпус машины
Недостаточная жесткость фундамента. Неправильный зазор' в подшипниках скольжения
Овальность шеек вала
Неправильная центровка, неисправность соединительной муфты 1
Масло несоответствующей марки
Загрязнение масла
Ненормальный уровень масла
Стальные кольца намагничиваются и прилипают к валу
Мал масляный зазор или плохая шабровка вкладыша
Избыточная подача из-за высокого уровня масла
Масло засасывается внутрь машины под действием вентилятора
Перегрев подшипников качения
Вытекание смазки из подшипников качения
Сильный шум подшипников качения
Недостаточные размеры отверстий в нижнем вкладыше для стока масла
Слишком тугая посадка наружного кольца шарикоподшипника в подшипниковом щите, неудовлетворительная центровка
Излишнее заполнение камеры подшипника смазкой
Износ подшипника. При проверке подшипника наружное кольцо заметно покачивается относительно внутреннего, зазоры больше нормальных
Поломка шариков, выкрашивание дорожек иа кольцах подшипников
Обработать места замыкания напильником и удалить заусенцы; по возможности разъединить листы пакета и покрыть их лаком при нагретой машине
Вскрыть и осмотреть подшипники. Промыть и сменить смазку. В случае износа подшипника сменить его
Устранить задевание
Увеличить жесткость фундамента
Проверить зазоры и привести их к норме
Проточить и отшлифовать овальные шейки
Проверить центровку, устранить неисправности муфты
Заменить марку масла
Сменить масло
Довести уровень масла до нормального
Стальные кольца заменить латунными
Проверить масляный зазор и состояние шабровки
Залить масло по метке на маслоуказателе во время стоянки машины (при работе машины уровень должен быть ниже)
К внутреннему торцу подшипника привернуть кольцо из листовой стали с зазором 1 мм между кольцом и валом; между кольцом и подшипником проложить кожаную шайбу, плотно охватывающую вал
Увеличить размеры отверстий или просверлить дополнительные
Проверить посадку чюдшип-иика в щите, в случае необходимости расшабрить отверстие в подшипниковом щите • для обеспечения передвижения при температурном удлинении вала. Проверить центровку
Убавить количество смазки
Заменить подшипник
Заменить подшипник
86
П родолжение табл. 3-26
Способы устранения
Признаки неисправности
Причины
Понижение сопротивления гзоляции обмоток
Внутреннее кольцо подшипника слабо сидит на валу и проворачивается от руки
Заедание подшипника во время работы в результате нагревания. Крышка подшипника слишком близко подходит к его наружному кольцу, при нагревании вала подшипник упирается в бортик крышки и заедает
Отсырение обмоток или непосредственное попадание воды в машину
Засорение машины токопроводящей пылью вследствие износа щеток или при шлифовке коллектора (колец)
Искрение под щетками
Плохое закрепление пальцев щеткодержателей, вследствие чего они качаются и вибрируют вместе со щеткодержателем
Вибрация щетки в обойме щеткодержателя. Искрение уменьшается при заклинивании щетки в обойме щеткодержателя деревянным клином
Недопустимая вибрация машины. При изменении направления вращения реверсивной машины заклинивание щетки в обойме вследствие большого расстояния между обоймой и коллектором (кольцами)
Заклинивание щетки в обойме реактивного щеткодержателя нереверсивной машины
Щетка только частью рабочей поверхности касается коллектора (кольца), неправильно притерта или при притирке за-" валены края щетки
Сильное искрение одной из Заедание щетки в обойме ^еток, которое при надавлива-ин на щетку исчезает
Искрение, сопровождаемое Недопустимое биение кол-^умом, создаваемым щеткой, лектора (колец) [ри поворачивании вручную зметно поднимание и опуска-ие щеток в обоймах
Проверить размеры. При малом диаметре наварить кольцо н проточить до нужного размера, обеспечив необходимый допуск посадки подшипника
Увеличить зазор между бортом крышки и подшипником, проложив шайбу из картона толщиной 0,5 мм между фланцем крышки подшипника и подшипниковым щитом
Просушить машину
Продуть и прочистить машину. Для профилактики периодически осматривать машину, применять щетки указанных в формуляре машины марок, содержать в исправности щеткодержатели и поверхность коллектора (колец), не допускать повышенного давления на щетки
Подтянуть крепежные болты или гайки щеткодержателей
Заменить щетку большей или напаять обойму медью и припилить по размерам
Устранить вибрацию. Уменьшить расстояние между обоймой и коллектором (кольцами) до нормального, опустив щеткодержатели
Переставить щеткодержатели или изменить направление вращения машины так, чтобы коллектор набегал на острый угол щетки
Притереть щетки
Зачистить места заедания на щетке
Проверить биение. При необходимости проточить коллектор (кольца)
87
Продолжение табл. 3-26
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Потемнение коллектора (кольца); при этом щетки искрят, поверхность коллектора ровная
Пятна матового оттенка на коллекторе (кольцах), вызывающие искрение. Иногда окись под щетками
Слишком твердые щетки
Чрезмерное нажатие щеток иа коллектор
Электрохимический процесс, который обычно возникает у малоработающих машин
Неравномерное изнашивание коллектора (колец)
Коллектор имеет ступенчатую поверхность
У отрицательной щетки кольцо имеет матовую и даже шероховатую поверхность
Выступание миканита над поверхностью коллектора
Неправильное нажатие пружин щеткодержателя
Тугая посадка щеток в обойме щеткодержателя
Некачественные щетки или несоответствие марки
Во время эксплуатации не меняется полярность контактных колец
Перегрев всей машины
Слабая затяжка коллектора
Неправильная расстановка положительных и отрицательных щеток на коллекторе
Машина перегружена, неисправна вентиляция
Установить щетки указанной в формуляре марки
Проверить нажатие щеток и подвести его до нормального
Протереть и, если понадобится, выполнить шлифовку. При длительном бездействии машины для профилактики прокладывать прессшпан, картон и бумагу между щетками и коллектором (кольцами)
Продорожить коллектор
Проверить и отрегулировать нажатие щеток
Проверить зазоры и свободу движения щеток в обоймах
Заменить
Своевременно (один раз в год) менять полярность контактных колец. У синхронных генераторов — один раз в полгода
Проверить и поджать стяжные болты
Расставить щетки правильно
Уменьшить нагрузку. Проверить исправность системы вентиляции
Т аблица 3-27. Неисправности электрических машин постоянного тока и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Круговой огонь по коллектору
Искрение всех или части щеток. Обгорание части щеток. Перегрев медных жгутиков и арматуры
Неправильное положение
щеток
Неправильная полярность
дополнительных полюсов
Сдвиг щетки с нейтрали
Неравномерное расстояние между щетками отдельных щеткодержателей по окружности коллектора
Неудовлетворительное состояние щеток: недостаточно притерты, обломаны, выкрошились, неправильно установлены в обоймах, имеют Ненормальные зазоры
Слишком слабое или сильное нажатие всех или части щеток, вследствие чего нагрузка распределяется между ними неравномерно
Проверить и установить щетки правильно
Проверить чередование полюсов
Проверить положение траверсы и установить по заводской метке
Проверить расстояние между щетк а м и
Пришлифовать щетки к коллектору. Непригодные заменить
Отрегулировать нажатие.
Заменить пружины. В крайнем случае при отсутствии запасных пружин соответственно увеличить или уменьшить на-
Продолжение табл. 3-27
...... II ......... / I
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Искрение щеток, начинающееся при некоторой нагрузке и увеличивающееся по мере ее возрастания
При холостом ходе коллектор не искрит
Равномерное и в некоторых случаях довольно значительное искрение коллектора при нагрузке. При холостом ходе коллектор также искрит
•О'
ЕС
К t
Сильное искрение под щетками, почернение отдельных пластин коллектора
Плохой контакт между щетками и щеткодержателями, между щеткодержателями и пальцами, между пальцами и токособирательными шинами
Несоответствие размеров или марок щеток
жатие, укоротив или вытянув пружину
Проверить и почистить контакты. Привести в исправность все контакты
Сдвиг щеток с нейтрали
Неисправность щеточного аппарата
Неправильное чередование полярности полюсов (главных и дополнительных) вследствие неправильного соединения катушек
Замыкание соединительных проводов обмотки дополнительных полюсов и последовательной обмотки возбуждения, в связи с чем дополнительные полюса частично или полностью зашунтированы
Заменить щетки новыми, соответствующими марке и размерам, указанным заводом— изготовителем электрической машины
Установить траверсу на нейтраль по заводской метке
Проверить нажатие щеток по динамометру и привести в исправность контакты между щетками, арматурой и щеткодержателями
Проверить чередование главных и дополнительных полюсов
Зазоры между якорем и всеми или некоторыми дополнительными полюсами слишком малы или велики (различие размеров зазоров между отдельными полюсами возможно вследствие слабой затяжки болтов, крепящих полюса, или того, что ошибочно не установлены прокладки между полюсами и станиной при сборке машины)
' Обрыв в обмотке якоря (чаще всего в катушках или в местах присоединения к пластинам коллектора)
Отсоединить обмотку дополнительных полюсов, установить при помощи мегаомметра или контрольной лампы наличие замыкания между обмотками: разъединить отдельные катушки дополнительных полюсов, отыскать таким же способом катушку, имеющую замыкание, и устранить последнее
Отрегулировать под всеми дополнительными полюсами зазоры, указанные в формуляре
Выступающие или запавшие пластины коллектора
Проверить состояние соединений обмотки якоря с почерневшими пластинами коллектора и в случае необходимости перепаять эти соединения. В случае обрыва провода внутри самой обмотки найти поврежденную секцию и заменить ее. При невозможности выполнить ремонт обмотки в судовых условиях, заменить якорь. При отсутствии запасного якоря отключить поврежденную секцию
Подтянуть гайки болтов конусного кольца, крепящего
89
Продолжение табл. 3-27
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Щетки одного полюса искрят сильнее щеток других полюсов
Разные катушки одной и той же обмотки возбуждения нагреваются неодинаково
Легкое круговое искрение щеток, на поверхности коллектора перескакивают искры со щеток одного полюса на щетки другого полюса
Междувитковое соединение в секции обмотки якоря; короткое замыкание одной или нескольких секций, соединение обмотки якоря с корпусом в двух местах
Слабое крепление пластин коллектора
Изоляция между некоторыми пластинами коллектора выступает над поверхностью коллектора
Неодинаковые расстояния (шаг) по окружности коллектора между щетками разных пальцев щеткодержателей
/ «.
Междувитковое соединение в катушке полюса; короткое замыкание одной или несколь^ ких катушек в цепи параллельной обмотки, последовательной обмотки или обмотки дополнительных полюсов; замыкание на корпус в двух местах цепи одной из этих обмоток
Соединение параллельной обмотки возбуждения с последовательной или с обмоткой дополнительных полюсов, вследствие чего часть параллельной обмотки шунтируется и ток в ней увеличивается
Загрязнение коллектора
Загрязнение коллектора вследствие изнашивания щеток
коллектор, продорожить изоляцию между пластинами; проточить и отшлифовать коллектор
Тщательно осмотреть коллектор, удалить заусенцы, отшлифовать коллектор. Найти и устранить замыкание «петушков». Если замыкание в самой обмотке якоря, определить по обгоранию пластин коллектора и по падению напряжения между ними неисправные секции; поврежденную секцию заменить. В случае невозможности замены секции заменить якорь
Подтянуть гайки болтов конусного кольца. Проточить и отшлифовать коллектор
Продорожить изоляцию между пластинами коллектора; коллектор отшлифовать, а в случае надобности и проточить
Проверить шаг по коллектору при помощи миллиметровой ленты и установить щетки разных щеткодержателей на одинаковом расстоянии одна от другой
Найти поврежденную катушку; отремонтировать или заменить ее
Отсоединить концы параллельной обмотки возбуждения на щитке коробки выводов, проверить при помощи контрольной лампы или мегаоммет* ра наличие соединения парада лельной обмотки с другими обь мотками
Разъединить отдельные катушки параллельной обмотки, определить таким же способом, какая катушка имеет соединение, и устранить его
Если место соединения обмоток доступно, изолировать его, если недоступно, сменить катушку
Коллектор протереть чистой ветошью, слегка смоченной спиртом, и продуть сухим воздухом из магистрали или с помощью ручного меха
Коллектор отшлифовать, очистить и в случае необходи-
90
Продолжение табл. З-Н
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Обмотка якоря перегревается. При этом щетки одного полюса искрят сильнее щеток дру-; гих полюсов. Электродвигатель* | единения катушек при номинальном напряжении буждения 1 и номинальном сопротивлении
Г регулятора возбуждения увели-
у чивает частоту вращения. Ка-
? тушки возбуждения нагревают-
;••• ся одинаково
Якорь перегревается. При Междувитковое
г этом электродвигатель медлен- в секции обмотки
' но развивает частоту враще- роткое замыкание ? ния при пуске или развивает нескольких секций; ее толчками; иногда якорь, на- обмотки якоря с корпусом холящийся под током, с тру- I двух местах дом поворачивается вручную
или попадания пыли во время мости продорожить. Продуть притирки щеток и шлифовки коллектор и щеточный аппарат коллектора сухим воздухом
Неправильное чередование Проверить полярность и полярности главных полюсов правильность чередования глав-вследствие неправильного со- ных и дополнительных полю-обмотки воз- сов
соединение Осмотреть коллектор, уда-якоря; ко- лить заусенцы, отшлифовать и одной или очистить соединение в
т
MF.
J"
У генератора якорь нагрева- I Замыкание секции обмотки Осторожно удалить острым ется без нагрузки тотчас же через заусенцы на пластинах шабером все заусенцы и от-после включения тока возбуж- [коллектора, оставшиеся после | шлифовать коллектор дения. Отдельные секции на- обточки коллектора Осмотреть все «петушки» и
греваются неравномерно; из разогнуть соединившиеся
якоря через непродолжительное время начинает идти дым. Некоторые пластины коллектора обгорают
Катушки параллельной об- Большой ток возбуждения. Отрегулировать значение со-мотки возбуждения перегрева- [Сопротивление добавочного ре- противления добавочного рези-ются одинаково на всех полю- зистора в цепи возбуждения стора так, чтобы частота вра-сах. При этом электродвига- слишком мало | щения электродвигателя при
тель при номинальном напря- номинальных нагрузке и иа-
жении сети вращается очень Пряжении была равна указан-
у медленно | ной на заводском щитке ма-
шины. Допустимые отклонения частоты вращения приведены в заводских инструкциях по техническому использованию электродвигателей и их техническому обслуживанию
Междувитковое соединение Найти неисправную катушку, или короткое замыкание ка- отремонтировать или заменить этой I тушки параллельной, последо- | запасной обмотки других полюсов вательной обмотки возбужде- | ния или обмотки тельных полюсов на корпус в двух местах в цепи одной из этих обмоток. Если междувитковое соединение или короткое замыкание тушки произошло в цепи । раллельной обмотки, сила
в ней выше нормальной Параллельная обмотка буждения имеет соединение последовательной обмоткой или I на с соединительными проводами | проверить при помощи обмотки дополнительных люсов, вследствие чего параллельной руется, и ток ется
? Катушки обмотки возбужде-ния некоторых полюсов нагре-
ваются больше катушек / же
..V
ДОПОЛНИ-замыкание
{
i’-’
J
капа-тока
воз- Отсоединить выводы парал-с I лельной обмотки возбуждения щитке коробки выводов, конт-по- | рольной лампы или мегаоммет-часть I ра наличие соединения парал-офмотки шуити- I лельной обмотки с другими об-в ней увеличива- мотками
Продолжение табл. 3-27
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Разъединить отдельные катушки параллельной обмотки возбуждения, определить ким же способом, какая тушка имеет соединение и устранить его
При пуске под нагрузкой ток Отсутствие или ослабление С помощью мегаомметра,
проходит через якорь, но элек- магнитного поля вследствие об- контрольной лампы или вольт-
тродвигатель не развивает обо- рыва или плохого контакта в метра проверить на обрыв сле-
ротов. При пуске без нагрузки цепи возбуждения дующие участки цепи возбуж-
якорь электродвигателя, стро- дения; ручной регулятор воз-
нутый с места от руки, разви- буждения, соединительные ка-
вает очень большую частоту бели, соединения катушек об-
вращения и в некоторых слу- мотки параллельного возбуж-
чаях идет вразнос. Тока в па- дения между собой и с выво-
раллельной обмотке возбужде- дами, катушки всех полюсов
ния при этом нет или он зна- Параллельная обмотка воз- Правильно подключить па-
чительно меньше нормального буждения подключена на щит- раллельную ке коробки выводов электро- дения двигателя и на пусковом рео- I стате так, что оба ее конца присоединены к одному и тому же полюсу якоря
Электродвигатель при пуске Перегорели предохранители Поставить не развивает частоту враще- I I нители
ния. При включенном пуско- Обрыв в пусковом реостате Найти при вом реостате ток в якоре от- или во внешних проводах цепи ной лампы
сутствует якоря место обрыва и устранить его
Обрыв в обмотке якоря Проверить состояние мест
присоединения обмотки якоря к почерневшим пластинам коллектора и в случае необходимости перепаять эти соединения
Электродвигатель может Один из концов параллель- Правильно подключить па-быть запущен только вхоло- ной обмотки возбуждения при- раллельную обмотку возбуж-стую. После установки сколь- соединен неправильно — после дения зящего контакта пускового пускового реостата. Вследствие реостата на последний непо- этого на параллельную обмот-движный контакт (правый) ку в начальный период пуска электродвигатель работает подается очень небольшое на-нормально пряжение и создается весьма
малый магнитный поток. По мере пуска электродвигателя | напряжение и магнитный ток увеличиваются нального значения
При пуске, ток проходит 4eJ °®₽Ы^ЦЛОИК рез якорь и параллельную об- секции оомотки мотку возбуждения, однако электродвигатель не развивает частоту вращения или вращается со значительно пониженной частотой. Щетки сильно искрят
обмотку
новые
та-ка-
возбуж-
предохра-
контроль-
помощи или мегаомметра
подо номи-
контакт в Проверить состояние мест присоединения обмотки якоря и при необходимости перепаять эти соединения. В случае обрыва провода внутри самой обмотки найти поврежденную секцию и заменить ер. При невозможности заменить
заменить якорь. При отсутствии якоря отключить поврежденную секцию
соединение Определить по обгоранию якоря; ко- пластин коллектора и по паде-
секцию,
Междувитковое в секции обмотки
92
Продолжение табл. 3.27
г L
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
&
I
г
к
fe.'
S?-6'
£
•*
Частота двигателя пряжении
вращения электро-при номинальном на-выше номинальной
роткое замыкание одной или нескольких секций; соединение обмотки якоря с корпусом в двух местах
Щетки сдвинуты с нейтрали против направления вращения коллектора
Сопротивление регулятора возбуждения слишком велико
Междувитковое соединение в катушке, короткое замыкание одной или нескольких катушек параллельной обмотки возбуж-дения на корпус в двух местах, соединение ее с последовательной обмоткой или с обмоткой дополнительных полюсов
вращения электро-при номинальном на-ниже номинальной Генератор не возбуждается
Частота двигателя пряжении
Щетки сдвинуты с нейтрали в сторону направления вращения коллектора
Потеря полюсами генератора остаточного намагничивания
Неправильное подключение концов параллельной обмотки возбуждения к выводам якоря. При этом магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, размагничивает полюса
Обрыв или плохой контакт в цепи обмотки возбуждения
нию напряжения между ними неисправные секции, вынуть их из пазов, изолировать поврежденную секцию или заменить ее
В случае невозможности ремонта или замены секции заменить якорь
Установить траверсу на нейтраль по заводской метке
Уменьшить или полностью вывести сопротивление реостата в цепи возбуждения
Проверить напряжение в катушке. Напряжение в неисправной катушке меньше, чем в исправной. Отсоединить концы параллельной обмотки на щитке коробки, выводов, проверить при помощи контрольной лампы или мегаомметра наличие соединения параллельной обмотки с другими обмотками
Установить траверсу на нейтраль по заводской метке
Намагнитить машину
Поменять местами концы кабелей, подходящие от обмотки возбуждения к выводам якоря
Щетки смещены с нейтрали
Большое переходное сопротивление между коллектором и щетками
Неправильное чередование полярности главных полюсов вследствие неправильного соединения катушек
Междувитковое соединение в секции обмотки якоря, короткое замыкание одной или нескольких секций, соединение обмотки якоря с корпусом в двух местах
С помощью мегаомметра или контрольной лампы проверить на обрыв участки цепи возбуждения. Заменить поврежденный провод или катушку
Установить щетки на нейтраль по заводской метке иа траверсе
Очистить коллектор, проверить нажатие щеток
Проверить полярность главных и дополнительных полюсов
Тщательно осмотреть коллектор, удалить заусенцы. Отшлифовать и очистить коллектор. Проверить и устранить замыкание «петушков». Если замыкание в самой обмотке рко ря, определить по обгйрыо;:о пластин коллектора и по шзде-нию напряжения между шг.-щ неисправные секции, выинь их из пазов, изолировать поврежденную секцию или замени;; ее
• *
Продолжение табл. 3-27
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Генератор при холостом ходе дает напряжение ниже номинального
Регулятор возбуждения неправильно включен в цепь параллельной обмотки возбуждения
Контакты регулятора возбуждения загрязнены
Частота вращения первичного двигателя ниже номинальной
Междувитковое соединение в катушке параллельной обмотки возбуждения, короткое замыкание одной или нескольких катушек параллельной обмотки возбуждения, замыкание катушки параллельной обмотки возбуждения на корпус в двух местах, соединение ее с катушкой последовательной обмотки возбуждения или с обмоткой дополнительных полюсов
Обрыв или плохой контакт в секции обмотки якоря
Проверить по схеме соединение регулятора возбуждения с генератором и произвести необходимое присоединение
Осмотреть и очистить контакты регулятора возбуждения
Довести частоту вращения первичного двигателя до номинальной
Проверить параллельные обмотки
Генератор при нагрузке дает напряжение ниже номинального
Неправильное положение щеток относительно нейтрали
Последовательная обмотка возбуждения включена встречно
Неправильное чередование полярности дополнительных полюсов с главными вследствие неправильной полярнрсти дополнительных полюсов
Генератор при холостом ходе дает напряжение выше номинального
Генератор перегружен
Щетки сдвинуты с нейтрали (дополнительные полюса оказывают размагничивающее действие)
Частота вращения первичного двигателя выше номинальной
Сопротивление цепи возбуждения мало вследствие имеющихся в ней неисправностей
Щетки смещены с нейтрали
Проверить состояние мест присоединения обмотки якоря с пластинами коллектора; при необходимости перепаять эти соединения. В случае обрыва проводов внутри самой обмотки якоря найти поврежденную секцию
Установить траверсу на нейтраль по заводской Метке
Проверить правильность включения последовательной обмотки. Неправильно соединенные концы последовательной обмотки возбуждения пересое-динить
Проверить чередование добавочных полюсов с главными при помощи магнитной стрелки и присоединить катушки обмотки добавочных полюсов в соответствии с заводской схемой
Уменьшить нагрузку
Установить траверсу в нейтральное положение по заводской метке
Довести частоту вращения первичного двигателя до номинальной
Проверить сопротивление внешней части цепи возбуждения, в том числе сопротивление регулятора возбуждения
Установить щетки иа нейтраль по заводской метке на траверсе
94
Та б л и ц а 3-28. Неисправности электрических машин переменного тока
и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Перегрев обмотки статора синхронного генератора
Перегрузка генератора
Междувитковое соединение, короткое замыкание между обмотками фаз или заземление в двух местах обмотки статора
Перегрев обмотки возбуждения (ротора)
Увеличенный ток возбуждения
Увеличенная частота вращения первичного двигателя
Низкий коэффициент мощности нагрузки, т. е. велика реактивная
, Генератор не дает напряжения
h. : L-?
.т •
•)
•L
Л * <
V ‘
мощность
Междувитковое соединение или замыкание в двух местах обмотки возбуждения, иногда сопровождающееся вибрацией
Обрыв или плохой контакт в регуляторе возбуждения
Неисправность быстродействующего регулятора возбуждения
Неисправность в системе саморегулирования самовозбуждаю-щнхся генераторов
Обрыв или плохой контакт в междуполюсных соединениях (для машин с явно выраженными полюсами)
Обрыв выводных концов одной или нескольких полюсных катушек (у машин с явно выраженными полюсами)
Обрыв или плохой контакт в соединительных проводах между обмоткой и контактными кольцами
)
Обрыв или плохой контакт соединительных проводов между возбудителем и контактными кольцами
Устранить перегрузку
Неисправную катушку перемотать или заменить новой
При последовательном соединении всех катушек одной фазы и соединении обмоток фаз звездой можно временно выключить поврежденную катушку, разрезав ее и изолировав. При этом коли- . чество выключенных витков не должно превышать 10% общего числа витков обмотки одной фазы.
При параллельном соединении катушек или при включении обмоток фаз треугольником необходимо отключить соответствующее количество катушек и в обмотках других фаз или параллельных группах
Уменьшить ток возбуждения
Проверить и снизить частоту вращения первичного двигателя
Снизить реактивную мощность. Принять меры к улучшению коэффициента мощности
Найти и устранить междувитковое соединение или соединение с корпусом ь
Для устранения соединений в обмотках роторов машин с неявно выраженными полюсами обычно требуется ремонт в заводских условиях
Проверить и устранить повреждения в регуляторе возбуждения
Проверить и устранить неисправность
Проверить и устранить неисправность
Проверить исправность междуполюсных соединений катушек
Устранить обрыв. В случае невозможности исправления заменить новыми катушками
Измерить сопротивление ротора. В случае значительного увеличения сопротивления по сравнению с номинальным или полного обрыва в роторе вскрыть подводы соединительных проводов
Проверить при помощи контрольной лампы или мегаомметра состояние проводов. В случае обрыва проводов устранить его
95
Продолжение табл. 3-28
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Генератор при холостом ходе дает напряжение только между двумя обмотками фаз
Плохой контакт между контактными кольцами и щетками вследствие значительного изнашивания щеток, загрязнения или окисления контактных поверхностей н т. п.
Обрыв в одной обмотке фаз статора при соединении звездой илн в двух обмотках фаз при соединении треугольником
Генератор при номинальной частоте вращения и номинальном токе возбуждения дает напряжение, меньшее номинального
Междуфазные напряжения неодинаковы; часть обмотки генератора сильно нагревается
Колебания напряжения или мощности и тока генератора
Неравномерное распределение или колебание нагрузки параллельно работающих генераторов
Разные коэффициенты мощности у параллельно работающих генераторов
Асинхронный электродвигатель не трогается с места при холостом ходе
Обмотки фаз статора соединены треугольником вместо соединения звездой
Неисправность возбудителя
Частота вращения понижена
Одна или несколько катушек каждой обмотки фаз статора неправильно соединены и действуют встречно
Неправильное соединение обмотки возбуждения, например, вследствие неправильного чередования катушек
Короткое замыкание в обмотке статора
Плохой контакт в цепи возбуждения
Колебание частоты вращения
Неисправность регулятора частоты вращения первичного двигателя
Электродвигатель не трогается с места при пуске по т на грузкой
Возбуждение генераторов не соответствует их нагрузке
Перегорели предохранители
Обрыв в обмотке фаз статора или ротора
Повреждение секции пускового реостата
Задевание ротора за статор
и
Подводимое к электродвигателю напряжение ниже номинального
Соединение обмотки статора J звездой вместо соединения треугольником
Велик тормозной момент приводного механизма
Очистить от грязи контактные кольца, щетки и щеточный аппарат, сильно изношенные щетки заменить новыми
Определить при помощи контрольной лампы места обрыва. Если обрыв находится во внешних соединениях, восстановить целость соединения; если же обрыв находится внутри катушки, перемотать ее или заменить новой
Соединить обмотки фаз статора звездой
См. табл. 3-27
Проверить частоту вращения
Правильно соединить катушки каждой обмотки фаз статора
Проверить полярность катушек и соединить их правильно
Отремонтировать обмотку статора р _ь
Проверить цепь возбуждения
Проверить частоту вращения, исправить регулятор частоты вращения первичного двигателя
Исправить регулятор частоты вращения первичного Двигателя
Отрегулировать возбуждение
Установить новые предохранители
Проверить цепи обмоток статора и ротора и устранить повреждение
Проверить пусковой реостат
Проверить зазоры между ротором и статором, положение подшипниковых щитов
Выяснить причины понижения напряжения
Проверить соединение обмотки статора согласно заводской схеме
Выяснить и устранить причину ненормальной работы механизма
Продолжение табл. 3-28
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Перегрев обмотки статора асинхронного электродвигателя, электродвигатель гудит, работает с пониженной частотой вращения ,
Электродвигатель перегружен или неисправна его вентиляционная установка
Напряжение сети ниже номинального
Обмотка статора соединена треугольником вместо соединения звездой
Замыкание на корпус обмотки одной фазы в двух местах
Междуфазное соединение в обмотке статора
Витковое соединение в обмотке статора
Плохой контакт или обрыв в цепи обмотки ротора
Проверить нагрузку двигателя и чистоту вентиляционных каналов
Поднять напряжение сети до номинального или снизить нагрузку электродвигателя
Проверить соединение обмоток по заводской схеме
Проверить обмотку статора и устранить замыкание на корпус
Проверить цепь обмотки статора и устранить междуфазное соединение
Найти витковое соединение и устранить его
Проверить цепь обмотки ротора и состояние контактов; у короткозамкнутых электродвигателей проверить соединение стержней с кольцами
при выходе из строя полупроводниковых выпрямителей в системах самовозбуждения и саморегулирования напряжения стремиться заменять их отечественными. Выбор отечественных выпрямителей производится по данным технической документации завода— изготовителя генераторов. При отсутствии указанных данных следует произвести конт-трольные замеры тока и напряжения, на основании которых выбрать выпрямители с учетом перегрузки по току и повышения обратного напряжения при переходных процессах;
тщательно контролировать нагревание обмоток генератора и элементов системы самовозбуждения, а также состояние их вентиляции. Если при этом будет обнаружен перегрев одного или нескольких элементов, Необходимо улучшить вентиляцию такого элемента (элементов) путем установки автономного электровентилятора или подвести специальный вентиляционный патрубок от общей системы вентиляции машинного отделения ;
тщательно наблюдать за состоянием контактов и стяжкой стальных пакетов магнит
ных элементов аппаратуры самовозбуждения;
принимать меры против ускоренного загрязнения обмоток генератора в зависимости от конкретных условий и варианта установки генератора на плитах машинного отделения, например:
если часть генератора находится под плитами и при этом под генератором нет поддона, то, в зависимости от местных условий, изготовить последний или оградить генератор от попадания масла и воды. Следует обращать особое внимание на защиту окон для поступления воздуха, расположенных под плитами, от попадания масла и влаги или паров; при применении дополнительных (не штатных) фильтров обязательно проверять нагревание обмоток генератора;
если часть генератора находится под плитами и при этом под генератором есть поддон, общий для него и первичного двигателя, то следует оградить часть поддона.
Характерные неисправности судовых синхронных генераторов зарубежного производства. Неисправности этих генераторов приведены в табл. 3-29.
Таблица 3-29. Характерные неисправности судовых синхронных генераторов зарубежного производства
Серия
Фирма (страна)
Неисправности
SSED
«Эльмо» (ГДР)
Ускоренное загрязнение обмоток, чему способствует отсутствие фильтров в местах забора воздуха в генератор из машинного отделения
Поверхность изоляции обмоток очень шероховата, что затрудняет чистку
Значительный нагрев и частые выходы из строя силовых селеновых выпрямителей
97
Продолжение табл, 3-29
Серия
Фирма (страна)
Неисправности
DF «Саксенверке» (ГДР)
GRM «Долмэл» (ПНР)
«Раде Кончар» (СФРЮ)
3124-10D
SC
DK
SFS
TAKS
«Сименс» (ФРГ)
«Ганза Моторен»
(ФРГ)
«Ганц Штилл» (ФРГ)
«Мицубиси» (Япония)
«Тошиба» (Япония)
Попадание масла и воды на токоведущие части генератора в связи с тем, что поддоны дизеля и генератора сообщаются
Ослабление креплений соединительных концов элементов системы возбуждения, расположенных на корпусе генератора, вследствие вибрации
Выход из строя блока начального возбуждения вследствие пробоя диодов
Перераспределение активной нагрузки при параллельной работе генераторов в результате неудовлетворительной работы регуляторов частоты вращения первичных двигателей
Нарушение соединений между полюсными катушками ротора вследствие ослабления контакта или разрушения перемычки между катушками
Обрыв лопастей крылатки вентилятора
Повышенное изнашивание контактных колец
Отключение автоматических выключателей генератора при включении крупных электродвигателей в результате действия минимальной защиты вследствие провалов напряжения
Попадание воды и масла из льял в корпус генератора вследствие низкого расположения генератора относительно плит машинного отделения (вентиляционные окна в подшипниковом щите генератора и корпус генератора находятся наполовину под плитами, что способствует загрязнению и затрудняет осмотр, чистку и ремонт)
Задирание щеток вследствие неровной поверхности контактных колец
Неисправности, характерные для силовых селеновых выпрямителей
Катушки обмотки ротора отдельных генераторов укреплены волнистой прокадкой из сплава алюминия, заложенной между катушкой полюса и втулкой ротора, При переходных процессах возникающие в катушке большие электромагнитные поля вызывают деформацию прокладки, вследствие чего крепление катушки ослабевает и возникает трение между стальным полюсом и каркасом катушки, особенно интенсивное на углах последнего. В результате возможен пробой изоляции обмотки ротора в районе полюсного башмака
Пробой селеновых шайб силовых выпрямителей системы саморегулирования (для судов типа «Угле-уральск», где установлены синхронные генераторы типа DK 818/12, разработана техническая документация на замену фирменных силовых селеновых выпрямителей кремниевыми. Выпрямитель собран по трехфазной мостовой схеме. В каждом плече установлено по одному кремниевому выпрямителю отечественного . производства типа ВК-200 — см рис. 2-16)
Неустойчивая параллельная работа дизель-генерато-ра с турбогенератором вследствие неудовлетворительной работы устройства автоматического распределения активных нагрузок
Нарушение контактов
Неустойчивая параллельная работа дизель-генерато-ра с турбогенератором
98
f
Окончание табл. 3-29
II II 11 w
Серия
Фирма (страна)
Неисправности
AG
«Томас Б. Триге» (Дания)
4
АВ и GSN
WEyK
X' •
А •
Г'
г..
IHSSTL
«Ансальдо» (Италия)
«Броун-Бовери» (Швейцария)
«Стромберг» (Финляндия)
Быстрое загрязнение обмоток генератора маслом, которое заносится вследствие плохого уплотнения в подшипнике со стороны токосъемных колец, а также засасывается вместе с охлаждающим воздухом крылатками вентилятора
Частое подгорание контактов в реле пуска
Возможность возникновения значительных перенапряжений генератора при неисправных регуляторах напряжения (в тех установках, где отсутствует специальная защита от возникновения перенапряжения)
Пробой силовых кремниевых выпрямителей, не имеющих защиты от пиков напряжения
Перегрев предохранителей в цепи реактора холостого хода
Поломки концов кабелей под наконечниками (особенно на реакторах холостого хода) вследствие повышенной вибрации панелей самовозбуждения
Пробой селеновых выпрямителей в устройствах подмагничивания и ручного регулирования
Уменьшение сопротивления изоляции обмоток генератора ниже допустимых пределов вследствие того, что вентиляционные окна расположены в нижней части машины и в генератор засасывается из-под плит машинного отделения воздух, насыщенный масляными и
водяными парами
Выход из строя токоограничивающих резисторов и выпрямителей блока начального возбуждения в результате перегрузки по току, так как тепловой расцепитель не обеспечивает своевременного отключения цепи начального возбуждения (это происходит потому, что при включении цепи основного возбуждения напряжение генератора возрастает почти мгновенно, а тепловой расцепитель, имеющий большую инерционность, не успевает отключить контур начального возбуждения)
Выход из строя силовых управляемых кремниевых диодов
Выход из строя блоков заданного напряжения
^ Некоторые конструктивные данные судо-трансформаторов. Трансформатор состо-из корпуса, магиитопровода, обмоток, вы-Юв обмоток, контактных зажимов и изо-^ГТоров.
; Для трансформаторов водозащищенного полиения магнитопровод с обмотками и тированным щитком выводов помещен водозащищенный бак, сваренный из листо-:41^гали.
трансформаторов водозащищенного лнения покрыты изнутри и снаружи ан-ррозионной эмалью СПД, а внутренняя она крышек имеет дополнительное анти-розионное покрытие.
^Обмотки судовых трансформаторов мощ-ью до 0,5 кВ * А выполнены из медного ода марок ПЭЛБО и ПББО и имеют изо
ляцию класса А. В качестве изоляции применены кабельная бумага и электроизоляционный картон. Обмотки покрыты асфальтовым лаком с последующим запеканием в печи, а затем дважды влаго- и маслостойкой эмалью также с последующим запеканием в печи. Обмотки судовых трансформаторов мощностью от 1 кВ • А и выше изготовлены из медного провода со стеклянной изоляцией класса В. Для межслоевой и главной изоляции применяются стеклоткань и стеклотекстолит. Обмотки пропитывают глифталевым лаком с последующим запеканием, а затем дважды покрывают влагостойким покрытием шаровой эмалью с последующим запеканием в печи. Обмотки выполнейы в виде слоевых прямоугольных катушек, намотанных одна поверх другой (рис. 3-32).
Открытые трансформаторы присоединяют непосредственно на досках зажимов, укреп-
Рис. 3-32. Разрез обмотки трансформатора ОСВ-1/0,5:
/ обмотка высшего напряжения; 2 - межслоевая изоляция (стеклолакоткань); 3 — стеклотекстолитовая пластина; 4 — стеклолентный баидаж; 5 — стеклолакотканевая наружная изоляция; 6 — стеклолако-ткаиевая изоляция между обмотками; 7 — концы обмотки низшего напряжения; 8 — обмотка низшего напряжений
ленных на угольниках, стягивающих магнитопровод. Присоединение трансформаторов брызго- и водозащищенного исполнения к сети осуществляется посредством кабелей, ко
торые пропускают через сальники, находящиеся на стенке бака. Кабели подводятся к контактным болтам на изолирующих щитках
выводов.
Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформаторов. Измерение сопротив
ления изоляции должно производиться мегаомметрами на напряжение 500 В для изоляции, работающей под напряжением до 400 В.
Сопротивление изоляции обмоток силовых
и осветительных трансформаторов относитель-
но корпуса и между обмотками при температуре, близкой к рабочей, при замере на судне
в условиях эксплуатации должно быть не менее 0,7 МОм для трансформаторов мощностью до 100 кВ • А и напряжением до 500 В.
РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Подготовка к включению, включение и выключение трансформаторов. Перед включением трансформаторов в сеть их необходимо осмотреть и убедиться в отсутствии на них пыли, грязи, воды, масла и посторонних предметов, а также пыли и грязи вблизи вентиляционных отверстий; при этом проверяют состояние внутренних (если они доступны) и наружных соединений (контактов).
Если трансформатор включается после планово-предупредительного текущего ремонта или продолжительной стоянки, следует проверить сопротивление изоляции обмоток.
Если трансформаторы работают параллельно, то при включении их необходимо сначала включить их со стороны первичной, а затем вторичной обмотки (нагрузки). Порядок выключения должен быть обратный. Если нарушить это требование и, например, сначала включить нагрузку, то при включении со стороны первичного напряжения любого из трансформаторов, работающих параллельно, он примет на себя всю нагрузку, в результате чего сработает защита и отключит его.
Во время работы трансформатора необходимо контролировать напряжение и нагрузку по имеющимся приборам; проверять нагревание обмоток, контактных соединений и кожуха; следить, нет ли ненормального гудения (исправный трансформатор гудит равномерно и однообразно, тон гудения изменяется в зависимости от нагрузки).
Параллельная работа трансформаторов. Для возможности параллельной работы трансформаторов необходимо соблюдение следующих условий:
1) напряжения обмоток высшего и низшего напряжения, указанные на заводских табличках, должны быть соответственно равны. Несоблюдение этого условия приводит к тому, что во внутренней цепи параллельно работающих трансформаторов появляется так называемый уравнительный ток, который не попадает в сеть, и трансформаторы, частично
Регулирование напряжения трансформаторов обычно производится перед первым включением после монтажа или ремонта, а также иногда во время эксплуатации при изменении условий распределения нагрузок. Это необходимо для обеспечения номинального напряжения на выводах большинства токоприемников, подключенных к вторичной обмотке трансформатора.
Операцию выполняют путем изменения числа витков обмотки высшего напряжения. Переключение с одной ступени высшего напряжения на другую (согласно табл. 3-30) производится при снятой крышке бака (щитке выводов) с помощью пластины с вырезом, переставляемой с одного контактного бодта на другой, как показано на рир. 3-33.
Так как обмотка высшего напряжения является первичной, переключение высшего напряжения на более высокую ступень? приводит к снижению вторичного напряжения.
100
Таблица 3-30. Ступени напряжений трансформаторов
Напряжения при холостом ходе
Тип трансформатора
ОСВ И
ОСЗ
ТСВ и тез
400—390—380—370
400—390—380—370
230—225—220—215 г Ь
230—225—220—215 133—129—125—121 400—390—380—370
230—225—220—215
Ступени высшего напряжения (ВН), В
133—
115
25
133—
115
25
25
230
133
1/1—0
1/1—0 1/1—0
1/1—0 1/1—0 Y/Y-0
Д/Д— о
H - :
^ загружаясь им, не могут быть полезно ис-пользованы до своей номинальной мощности;
г 2) напряжения короткого замыкания ик, указываемые на заводских табличках транс-£ форматоров, должны быть также равны; при Г параллельной работе трансформаторов допус-кают отклонения в пределах ±10 %.
g При различных напряжениях короткого - замыкания, но одинаковых мощностях транс-форматоров нагрузка распределяется между у ними обратно пропорционально их ик. Так,
; например, при двух трансформаторах — од-£ ного с ик, равным 4 %, и другого с ик, рав-| иым 8 %, — первый из них получит нагруз-ку, в 2 раза большую, чем второй. При на-
грузке обоих трансформаторов, равной сумме номинальных мощностей, второй ~
матор, имеющий меньшее значение недопустимо перегружен.
трансфор-цк, будет
При различных напряжениях короткого замыкания и различных мощностях трансформаторов с достаточной для практики точностью можно считать, что нагрузка распределится прямо пропорционально их мощностям и об-
ратно пропорционально их напряжениям ко-роткого замыкания;
3) мощности ' параллельно N работающих | трансформаторов не должны значительно от-личаться одна от другой. Допускается разли-| чие мощностей не больше чеМ в 3 раза. Не-| соблюдение этого условия при общей пере-грузке параллельно работающих трансфор-I маторов может привести к недопустимой перезагрузке трансформаторов меньшей мощности. | Эта перегрузка будет особенно велика в том г случае, если ик малого трансформатора мень-•ушс «к других трансформаторов или если суммарная мощность больших трансформаторов | велика по сравнению с мощностью малого
J трансформатора;
4) схемы и группы соединений обмоток
трансформаторов, предназначенных для па-ураллельной работы, должны быть одинако-выми. Это требование может быть выполнено, если условные обозначения схем и групп сое-удииений, указанные на заводских табличках, ’будут одинаковыми.
Условные обозначения схем и групп соединений судовых трансформаторов приведены в табл. 3-30;
J 5) обмотки фаз трансформаторов, включенных для параллельной работы, должны совпадать, т. е. одинаково обозначенные выводы обмоток фаз должны быть присоединены к одной, а не к разным шинам.
3 • Во избежание ошибок присоединение ^Трансформаторов к сети без нулевого провода Производят следующим образом. Включают ба трансформатора со стороны высшего напряжения (рис. 3-34), затем один из них при-$оединяют к шинам низкого напряжения видами обмоток всех фаз, а другой— выво-ами обмотки одной фазы, например с. Затем жду выводами обмоток фаз b и а второго ансформатора и шинами низкого напряжения, к которым соответственно присоединены ыводы обмоток фаз Ь и а первого трансфор-тора, включают вольтметр или лампу.
%:
-чуЛ-' А
Рис. 3-33. Расположение выводов на щитке выводов трансформатора (обозначение выводов приведено для схемы Д/Д —0 при напряжении 230/133 В)
Если обозначения выводов обмоток фаз на трансформаторах нанесены правильно, то между всеми парами одноименных выводов напряжение равно нулю (лампа не горит или вольтметр показывает нуль) и выводы b и а второго трансформатора могут быть соединены
с шинами, к которым соответственно присоединены выводы b и а первого трансформатора.
Контрольные лампы или вольтметры при указанной проверке должны быть взяты на двойное рабочее напряжение трансформатора
со стороны низшего напряжения.
Профилактический осмотр и чистка трансформаторов. После отключения трансформа-осматривают, а затем, после снятия за-
тор
Рис. 3-34. Схема проверки фаз трансформаторов в установках без нейтрального провода
101
щитных кожухов, — осматривают его внутреннюю часть (магнитопровод) с обмотками и смонтированным щитком выводов. Поверхности всех частей трансформатора и особенно катушек протирают сухой чистой ветошью, а в случае сильного загрязнения — ветошью, смоченной в рекомендованном моющем средстве. При этом внимательно осматривают поверхностный слой изоляции этих обмоток; обнаруженные небольшие дефекты надо устранить, подправив лаковый покров или окраску. В труднодоступных местах, например между катушками, чистку выполняют навернутой иа деревянную палочку вегошью. Одновременно с этим проверяют все наружные и внутренние контактные соединения.
Для обеспечения требуемого нормами значения сопротивления изоляции (не менее 0,7 МОм) обмоток трансформатор в случае необходимости сушат. При плохой стяжке стальных листов магнитопровода, которая обнаруживается по ненормальному гудению трансформатора, необходимо проверить затяжку всех болтов и слабые болты подтянуть. При этом следует обратить внимание на то, чтобы при затяжке не была сорвана изоляция болтов от корпуса, иначе дефектные болты будут чрезмерно нагреваться, или, как говорят, «гореть». После затяжки необходимо проверить мегаомметром, нет ли соединения болтов с корпусом. Если какой-либо из болтов окажется соединенным с корпусом, нужно его вынуть, восстановить изоляцию, снова испытать и только при отсутствии соединения с корпусом можно включить трансформатор под напряжение. По окончании сборки необходимо включить трансформатор и проверить его в действии.
Освидетельствование трансформаторов производят перед постановкой судна иа ремонт, чтобы определить общее состояние трансформатора и его отдельных частей и установить объем ремонта.
Сушка обмоток трансформатора. Сушку выполняют при температуре обмоток 85— 95 °C; необходимо непрерывно следить за температурой и при повышении ее прекращать нагревание, чтобы она опустилась на 10—15°, а затем снова нагревать. Процесс сушки продолжается от нескольких часов до несколь-
Таблица 3-31. Значения превышения температур для трансформаторов
Части трансформатора
Метод измерения
Обмотки Сопротивления Сердечники Термометра и другие части
Допускаемые превышения температур, °C, для класса изоляции
55 65 75 95
Примечание
120
П р н м е ч а н и е. Превышение температуры должно быть не больше допускаемого для смежных материалов.
ких суток. Степень сушки определяют, измеряя сопротивление изоляции. При устойчивом значении сопротивления сушка может быть закончена. Рекомендуются следующие методы сушки трансформаторов в судовых условиях.
1. Сушка током короткого замыкания. Обмотки фаз на стороне низкого напряжения замыкают через амперметры накоротко, а обмотку высокого напряжения включают на такое напряжение, при котором во вторичной замкнутой накоротко обмотке индуктируется ток, равный номинальному. Для этого к выводам обмотки высокого напряжения необходимо подключить источник тока напряжением, равным напряжению короткого замы
кания.
Источником тока в этом случае может быть судовая сеть (питающая непосредственно через реостат при малых мощностях, через трансформаторы и автотрансформаторы) или отдельный генератор. <
Обратный способ включения (замыкание накоротко со стороны высокого напряжения и питание со стороны низкого напряжения)
не рекомендуется.
2. Сушка горячим воздухом. Трансформатор помещают в бак, утепленный брезентом, войлоком и т. п., и в него пропускают горячий
воздух с помощью электровентилятора, предварительно прогоняющего воздух через ящик с электрической грелкой. Бак должен иметь достаточные отверстия для входящего и выходящего воздуха (вентиляционные окна — для брызгозащищенных трансформаторов, полузакрытую крышку — для водозащищенных и т. д.). Температура воздуха, подаваемого в бак вентилятором, должна быть около + 105 °C, а температура воздуха, выходящего из бака, — около +60 °C. За температурой надо внимательно следить. Во избежание попадания в обмотку пыли наружный воздух всасывается через фланелевый фильтр; на отверстия для нагретого воздуха, поступающего в обмотку, ставят густую металлическую
сетку.
При отсутствии соответствующего бака трансформатор может быть помещен в упаковочный ящик, обитый внутри брезентом, с люками внизу и наверху. Производительность вентилятора определяют из расчета 0,6 м3/мин на каждый киловатт мощности электрогрелки, напор вентилятора 20—30 мм вод. ст, В зависимости от полученных результатов подбирают вентилятор из числа имеющихся на судне. Мощность электрогрелки или реостата должна составлять 2—3 % мощности трансформатора.
Соответствие площади сечения проволоки реостата можно определять следующим образом: брызги воды на ней должны кипеть и испаряться; в темноте она не должна иметь даже слабо-красного накаливания.
Необходимо иметь в виду, что сухие обмотки, пропитанные спиртовыми изоляционными лаками, огнеопасны.
Опробование трансформаторов. После ремонта трансформатор должен быть тщательно осмотрен и опробован, а в случае перемотки —
102
V
ч
Ч £ •ь
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Таблица 3-32. Неисправности трансформаторов и способы их устранения
Перегрев обмотки. Трансформатор потребляет большой ток даже при выключенной нагрузке
Перегрев контактных соединений
Сильное гудение трансформатора
Отсутствие напряжения на вторичной обмотке
с/
;г-
•л
Замыкание витков обмоток из-за повреждения изоляции
Ослабление контактов
Ослабление креплений болтовых соединений сердечника и кожуха
Загрязнение поверхностей магнитопровода
Не подведено питание к трансформатору
Обрыв в проводах, монтажных и внешних соединениях обмоток
Обрыв в первичной или вторичной обмотке
Определить место замыкания и устранить его, если это возможно в судовых условиях
Очистить жать их
Подтянуть
контакты и под-
крепления
поверхности чи-
Протереть стой ветошью
Проверить форматора
Определить устранить обрыв
цепь до транс-
место обрыва и
Проверить мегаомметром или контрольной лампой и устранить обрыв, если это возможно в судовых условиях
%
гг I V л*-
С
подвергнут испытанию под нагрузкой. При осмотре трансформатора после ремонта проверяют его электрическую схему соединений, состояние всех соединений, выводов, а также затяжку болтов и крепление магнитопровода. При этом измеряют сопротивление изоляции Обмоток. Опробование в работе производится путем включения трансформатора на холостой ход в течение 15—20 мин, а затем с нагрузкой, равной 50 % номинальной, в течение 1 ч. При испытании под нагрузкой трансформатор
f включают на полную нагрузку на 4 ч. Во вре-.:;мя опробования и испытания трансформатора ^-следят за нагревом его частей, измеряют на-
пряжение первичной и вторичной обмоток и ток нагрузки.
Кроме того, должна быть измерена температура всех частей трансформатора после остановки.
Превышение температур над температурой окружающей среды для трансформаторов, ра-ботак^щих при номинальных нагрузках и температуре окружающей среды 45 °C, не должно быть больше указанных в табл. 3-31.
Неисправности трансформаторов. Характерные неисправности трансформаторов, причины их возникновения и способы устранения приведены в табл. 3-32.
.1
fe'
•-J-
'iV-tr •
. ' » - ’ : ' Ч -
| • • Ч Ч I % — .•
'.'J-' • - •••, j л
. . - < "чь--') к' %'<'*' ч1 • 1 • j
Глава 4
СУДОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА
I
.КОММУТАЦИОННАЯ АППАРАТУРА РУЧНОГО ДЕЙСТВИЯ
Рубильники и переключатели. Рубильники и переключатели классифицируются:
по значению номинального тока;
по количеству полюсов (одно-, двух-, трехполюсные);
по наличию разрывных контактов (с разрывными контактами, без разрывных контактов). Кроме главных ножей, рубильники имеют разрывные (моментные) ножи, обеспечивающие достаточную скорость отключения, не зависящую от скорости движения руки оператора, и предохранение главных контактов от разрушающего действия дуги. Устройство рубильника с моментным дугогасительным ножом показано на рис. 4-1;
по способу управления (с непосредственным управлением — с центральной рукояткой и с дистанционным управлением — с рычажным приводом);
по способу присоединения проводов (с передним, задним присоединением).
В типовых обозначениях рубильников (Р) и переключателей (П) буква О обозначает отсутствие моментных ножей, буква П — наличие рычажного привода.
Технические данные рубильников и переключателей приведены в табл. 4-1.
Универсальные переключатели. Универсальные переключатели серии УП5100 открытого исполнения и УП5400 водозащищенного исполнения используются в схемах в качестве командоконтроллеров для управления магнитными станциями, переключения полюсов многоскоростных асинхронных электродвигателей, дистанционного управления коммутационной аппаратурой, переключателей постов управления, переключателей электроизмерительных приборов, переключателей в схемах синхронизации и т. д.
Переключатели серии УП состоят из отдельных стандартных контактных секций, изолированных одна от другой пластмассовыми перегородками.
На рис. 4-2 изображена одна секция контактной системы переключателей. Внутри
Таблица 4-1. Технические данные рубильников н переключателей
Аппаратура
Род привода
Исполнение
Предельно переключаемый ток, А
220 В постоянного тока, неиндуктивные цепи
380 В переменного тока при cos ф.
0,4 0., 8
Рубильник
Переключатель Рубильник
Переключатель
Ящик с рубильником
Ящик с пере-
ключателем
Рубильник-разъединитель
Переключатель-разъединитель
Р
П РП
ПП ЯРВ
япв
РО
ПП
100, 200, 400
1 100, > 200, 400
Центральная рукоятка
То же
Центральный рычажный привод
То же
Боковая рукоятка
То же
Центральная рукоятка
То же
Открытое
То же >
Герметичное То же
Открытое
То же
ном
ном
ном
Предназначены для коммутации обесточенной сети
Примечания. 1. Отключать ток на иижиих контактах переключателя с непосредственным управлением не рекомендуется ввиду опасности обжога.
2. Рубильники и переключатели без разрывных контактов для постоянного тока должны применяться только как разъединители; для переменного до 220 В допускают отключение прн номинальном токе.
104
Ж
\ Та блица 4-2. Технические данные универсальных переключателей серий УП5100 и УП5400
4-
Г' •
Г . *. . .
Предельно допустимый отключаемый ток, А
А
• К.
Напряже-иие, В
Длительный ток, А
Переменный ток, активная нагрузка
*
Одни разрыв цепи
Два разрыва цепи
- ' . ’I ' \ X • • Г * '•
- ./а?-.
' к * !'• отключать быстро и уверенно до упора в ко- нечном положении.
Переводить рукоятки аппаратов за ограничительные упоры и отметки, а также прилагать повышенные усилия для управления аппаратами не разрешается.
Во время работы аппаратов надо следить за их нагревом, не допуская перегрева выше допустимых норм. Признаками чрезмерного нагрева могут служить: потемнение изоляционной панели у стоек, потемнение и изменение цвета ножей и других металлических частей, запах изоляции и изменение ее цвета.
£:
24 48
ПО 220 380
20
50
40
30
150
120
80
X
Продолжение*табл. 4-2/
Г
4
о»
%
а
г
24
48
110
220
380
Постоянный ток
Предельно допустимый отключаемый ток, А
Рис. 4-1. Рубильник с моментным дугогасительным ножом:
1 — неподвижный контакт (губки); 2 — моментный нож; 3 — пружина; 4 — подвижный контактный нож;
5 — шарнирная стойка
Неиндуктивная нагрузка
Индуктивная нагрузка
Один раз- Два разрыв цепи
рыв а цепи
Одни раз- Два разрыв цепи
рыв а цепи
30
15
1,25
секции
50
40
20
10
20
15
1,25
контакт
замыкается
и
размы-кулачко-
Рис. 4-2. Контактная система переключателей серии УП5100 и УП5400:
1 — левый подвижный контакт? 2 — левый неподвижный контакт; 3 — изоляционная рейка; 4 — правый подвижный контакт; 5 — гибкое контактное соединение; 6 — зажимы для присоединения проводов; 7 — изоляционная перегородка; 8 — главный валик; 9 — изоляционные кулачковые шайбы
каждой
Кается различными пластмассовыми $ыми шайбами.
Варианты электрических соединений обеспечиваются различным порядком включения контактов. В каждой секции имеется 3 шайбы— две для включения двух подвижных
^контактов и одна общая для отключения.
В зависимости от схемы электрических сое-Хдинений контакты УП имеют однократный, /двукратный или четырехкратный разрыв то-¥ка (рис. 4-3).
Коммутационная способность универсаль-5»ых переключателей серий УП5100 и УП5400 приведена в табл. 4-2.
X Техническое обслуживание коммутацион-иой аппаратуры ручного действия. Все рубильники, переключатели, пакетные выключатели и универсальные переключатели должны ; быть исправными, сухими и чистыми, с подтя-$ дутыми крепежными и контактными соединениями, с закрытыми крышками.
/X; Перед включением аппарата необходимо проверить готовность его, а также обслуживаемого им и связанного с ним электрооборудования к действию и включению под напряже-не. Рубильники, переключатели и другие ап-раты ручного действия следует включать и т:
Рис. 4-3. Четырех-секцноиный универсальный переключатель УП5312-Ф105
10$
Таблица 4-3. Неисправности коммутационной аппаратуры ручного действия и способы их устранения
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Чрезмерное нагрева- Плохой контакт между стойка- Проверить состояние контактов
ние стоек и ножей ми и ножами Слабое крепление контактов и проводов и поджать их То же
. Обгорание дугораз- Малая упругость пружин дуго- Зачистить незначительно обго-
рывных контактов разрывных контактов ревшие контакты: медные — бархатным напильником, угольные — стеклянной бумагой. Сильно обгоревшие контакты и ослабевшие пружины заменить
Перегрев корпуса Перегрузка Проверить работу потребителей и соответствие их нагрузки номинальному току выключателя
Плохое состояние контактов в выключателе Проверить состояние контактов и поджать их
Контактные иожи и стойки рубильников и рубящих переключателей не должны иметь перекосов. Контактные губки должны плотно прилегать к ножам по всей поверхности. Ножи должны без заеданий входить и передвигаться между контактными поверхностями.
Фиксирующее устройство переключателей должно действовать в каждом положении рукоятки или привода. При включении рубильников и рубящих переключателей, имеющих на рукоятках кнопку фиксирующего устройства, надо держать эту кнопку нажатой, а после включения проверить фиксацию. Отключение следует выполнять энергично, одним рывком. В процессе эксплуатации необходимо проверять порядок (очередность) включения и выключения главных и вспомогательных контактов, который задается схемой. Пакетные выключатели и переключатели должны иметь четкую фиксацию в каждом положении. Рукоятки (барашки) не должны иметь свободного хода.
В процессе эксплуатации универсальных переключателей следует их осматривать не реже одного раза в три месяца. Поверхности прилегания контактов должны быть чистыми; время от времени их надо протирать чистой ветошью, слегка смоченной в спирте. Смазывать контактные поверхности нельзя, так как пыль, осевшая на смазанные поверхности, увеличивает переходное сопротивление контактов. Изношенные контакты необходимо заменить. Замена серебряных контактов медными или другими не допускается.
При осмотре и ремонте переключателя необходимо следить за тем, чтобы все винты контактных зажимов были плотно затянуты. Слабая затяжка винтов приводит к чрезмерному перегреву контактов, ухудшению их работы и уменьшению срока службы переключателя.
Все отдельные части фиксирующего механизма, а также главный валик должны свободно вращаться в подшипниках. Периодически, не реже трех раз в год, надо протирать подшипники и места соединения рычагов ветошью, 106
а затем наносить тонкий слой вазелина. Все пружины должны быть целыми. Контакты аппаратов надо очищать от копоти, нагара, грязи и масла ветошью, смоченной в бензине.
Подгары и оплавления с контактных поверхностей из меди и ее сплавов удаляют бархатным напильником, причем опиливать следует только бугорки, а не всю поверхность, до исчезновения всех выемок. Зачистку контактов следует производить так, чтобы форма их по возможности не изменялась, снимая при этом как можно меньше металла; металлическую пыль тщательно удаляют.
Запрещается зачищать контакты наждачным полотном.
Правильность прилегания контактных поверхностей рубильников, переключателей и значение нажатия контактов необходимо проверять щупом. При поверхностном контакте щуп толщиной 0,05 мм не должен проходить более чем на !/3 контактной поверхности; при линейном контакте щуп не должен проходить более чем за V3 контактной линии.
Неисправности коммутационной аппаратуры ручного действия приведены в табл. 4-3.
ПРЕДОХЕАЧИ'АПИ
Основные сведения. Основной характеристикой предохранителя является зависимость продолжительности t плавления вставки от протекающего через нее тока I. Эта зависимость называется защитной ампер-се-кундной или времятоковой характеристикой предохранителя.
На рис. 4-4 приведены защитные характеристики 1—3 для трех плавких вставок, имеющих различную форму. Сравнение характеристик показывает, что малая площадь сечения вставки в узком месте сокращает продолжительность ее перегорания. По конструктивному исполнению плавкие предохранители делятся на две основные группы: трубчатые и пробочные.
i' Трубчатые предохранители. В судовых ' • электрических установках наибольшее распространение получили трубчатые предохра-нители серии ПР-2.
Предохранители ПР-2 применяются двух ? типоразмеров; короткие (рис. 4-5, а) предназ-начены для работы при напряжении не свы-; ше 380 В переменного тока, длинные (рис. 4-5, б) — при напряжении 500 В.
%. На рис. 4-5 показан предохранитель се-рии ПР-2 с закрытым разборным патроном.
Патрон состоит из фибрового цилиндра 1, на концы которого навернуты латунные втулки 3, имеющие прорезь; через иее проходит плавкая
- вставка 2. На концах втулки навернуты ла-.. тунные колпачки 4, которые у коротких пре-. дохраиителей являются контактными частя-- ми патрона. У длинных предохранителей контактными частями патрона являются медные
• ножи 6. Шайба 5 с пазом служит для фикса-; ции положения ножа относительно патрона. / Предохранители ПР-2 снабжены фиксатором положения плавкой вставки. Основные технические данные предохранителей серии ПР-2 приведены в табл. 4-4.
Пробочные предохранители. Предохранители ПДи ПДС с закрытыми плавкими встав-' ками применяются для защиты электрических • цепей постоянного тока напряжением до 350 В . и переменного тока частоты 50 Гц, напряжением до 380 В.
'• Предохранитель ПД (рис. 4-6) состоит из фарфорового цилиндра 2, фарфоровой го-• ловки 1 и корпуса 4. Фарфоровый цилиндр снабжен двумя латунными контактами, к которым припаяна плавкая вставка 3. Предохра-
I нитель имеет контакты выводов 5 и 6 для включения в защищаемую сеть. Предохранители имеют контрольный глазок, который при пере-сгорании плавкой вставки отпадает. Электрическую цепь после перегорания плакой вставки восстанавливают путем замены цилиндра, Основные характеристики предохранителей приведены в табл. 4-4.
Техническое обслуживание предохраните-. лей. Предохранители должны иметь штатные . плавкие вставки и быть рассчитаны на ток защищаемого участка цепи. Как исключение,
Рис. 4-5. Предохранители серии ПР-2
Рис. 4-4. Времятоковые характеристики плавких вставок различ-ной формы
Таблица 4-4. Основные параметры предохранителей ПР-2 и ПДС
Тип Номинальный ток, А Напряжение, В Допустимое значение 1 ударного тока 1 к. з.. А
патрона плавкой вставки
15 6, 10, 15 1200
60 15, 20, 25, 35, 5 500
60
100 60, 80, 100 14 000
ПР-2 200 100, 125, 160, 14 000
(I типоразмер) 350 200 200, 225, 260, 220 14 000
600 300, 350 350, 430, 500, 15000
600
1000 600, 700, 850, 15 000
1000
15 6, 10, 15 800
60 15, 20, 25, 35, 1800
45, 60
100 60, 80, 100 6 000
ПР-2 200 100, 125, 160, 6 000
(II типораз- 350 200 500 6 000
мер) 200, 225, 260,
600 300, 350 350, 430, 500, 13 000
600
1000 600, 700, 850, 13 000
1000
ПДС-1 6 6 2 00о
ПДС-11 20 10, 15, 20 бОООо
ПДС-Ш 60 25, 35, 60 380 60000
ПДС-IV 125 80, 100, 125 60000
ПДС-V 225 160, 200, 225 60000
ПДС-VI 350 260, 300, 350 60 000
при отсутствии штатных плавких вставок в аварийных условиях допускается применение временных плавких вставок из свинцовой или медной проволоки.
Рис. 4-6. Предохранитель ПД
ЮТ
Таблица 4-5. Неисправности предохранителей и способы их устранения
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Перегорание плавкой Плохое состояние контак- Определить путем осмотра на ме-
вставки, несмотря на то, Та между контактными де- сте. В случае плохого контакта меж-
что напряжение и нагрузка талями предохранителя и ду плавкой вставкой и колпачком
не превышают номинальных. плавкой вставкой или кон- или ножом предохранителя вставка
Возможно потемнение контактных ножей или колпачков, потемнение и обугливание гетинаксовых панелей тактными стойками перегорает не в узком месте, а ближе к месту плохого контакта. При плохом контакте между стойками и колпачками (ножами) предохраните-
и фибровых трубок патронов предохранителей Несоответствие установленной плавкой вставки нагрузке защищаемой цепи ля перемонтировать стойки или выправить стойки и ножи предохранителя. Если губки стоек плохо пружинят, заменить их новыми Во всех случаях перед постановкой новой плавкой вставки вместо сгоревшей очистить от копоти трубки и контактные колпачки (ножи) предохранителя. Обуглившиеся фибровые трубки заменить Проверить нагрузку, изъять нештатные предохранители. Установить плавкую вставку на большую силу тока, если это позволяет площадь сечения кабеля, аппаратура н т. п.
Плавкая вставка не перегорает, несмотря на недопустимое превышение тока в защищаемой цепи То же Установить плавкую вставку на меньшую силу тока
Временные плавкие вставки должны быть рассчитаны на такой же номинальный ток, как и штатные плавкие вставки (см. табл. 4-6). Предохранители должны быть вставлены (или завинчены) полностью. Внутренние контактные поверхности стоек или губок должны плотно, по всей контактной поверхности, охватывать ножи или колпачки предохраните-
Т а б л и ца 4-6. Диаметр проволоки, применяемой для временных плавких вставок
Свинцовая проволока Медная проволока '
< « д ’ а u .< s Ч * сх а 4) -
41 » ffs « я « я ший допус- я Д S
СО Rs S3b ° Знач плав го тс Дна, ММ тимый ток, А В- И £ Я CQ Н В ч о СО и U
0,4 2,5 5,0 0,6 26,0 52
0,5 3,2 6,5 0,7 32,5 65
0,6 4,0 8,0 0,8 38,5 77
0,7 4,2 9,5 0,9 45,0 90
0,8 5,6 11,2 1,0 51,0 102
0,9 6,6 13,2 1,1 Ь8,О 116
1,0 7,6 15,3 1,2 64,5 129
1,1 8,7 17,5 1,3 71,5 143
1,2 9,9 19,8 1,4 80,0 160
1,3 11,2 22,4 1,5 89,0 178
1,4 12,7 25,5 1,6 99,0 198
1,5 15,0 30,0 1,7 цо.о 220
1,6 16,5 33,0 1,8 122,5 245
1,7 17,7 35,5 1,9 138,5 277
1,8 20,0 40,0 2,0 155,0 310
лей; при отсутствии плотного, равномерного прилегания последних стойки или губки необходимо выправить. Запрещается подкладывать под предохранители какие-либо металлические прокладки или проволоку.
При перегорании плавкой вставки следует заменить ее, при вторичном перегорании — определить причину неисправности и устранить ее.
Перед зарядкой патрона, в котором сгорела плавкая вставка, следует очистить от копоти и пыли внутреннюю поверхность его фибровой трубки.
Для защиты предохранителей от выпадания или самоотвинчивания должны применяться зажимы или другие приспособления.
Пробковые предохранители должны иметь защитные слюдяные прокладки.
У ГЭРЩ, АРЩ, а также во вторичных щитах на штатных местах должны всегда быть запасные заряженные предохранители и плавкие вставки.
Пользование патроном, имеющим ручку, для коммутационных переключений под током категорически воспрещается, так как предохранитель не рассчитан на такие переключения. Несоблюдение этого требования может привести к перекрытиям электрической дугой во время отключений и ожогам пли поражению электрическим током обслуживающего персонала.
При профилактических осмотрах и ремонтах предохранителей надо обращать внимание на чистоту контактных поверхностей; на них не должно быть оплавлений, копоти, нагара,
108
окислений, масла, пыли и т. п. Правильность прилегания контактных поверхностей предохранителей й силу нажатия при необходимости следует проверять щупом. Оплавления и капли металла на рабочей поверхности контакта удаляют бархатным напильником; после очистки все контактные поверхности протирают ветошью, слегка пропитанной вазелином. Следует проверить плотность затяжкн всех гаек, контргаек и винтов и при необходимости подтянуть их. Проверяют также соответствие плавких вставок штатной номенклатуре. Неисправности предохранителей и способы их устранения приведены в табл. 4-5. Диаметр проволоки, применяемой для временных плавких вставок, приведен в табл. 4-6.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
Автоматические воздушные селективные выключатели серии AM и АМ-М. Эти выключатели предназначены для защиты при коротких замыканиях и перегрузках и для нечастых оперативных включений и отключений асинхронных электродвигателей. Автоматические выключатели рассчитаны на напряжение до 560 В постоянного тока и до 400 В переменного тока частотой 50 Гц.
Автоматические выключатели АМ8—АМ55 имеют ручной привод. Автоматические выключатели АМ8-М—АМ15-М и АМ8-П—АМ55-П имеют дистанционный электромеханический привод.
По виду максимально-токовой защиты автоматические выключатели выполняются селективными и неселективными.
Автоматические выключатели имеют максимальный и независимый (дистанционный) расцепитель. Устройство, обеспечивающее выдержку времени на отключение независимого расцепителя, устанавливается вне автоматического выключателя (для осуществления нулевой защиты).
Устройство автоматических выключателей серии AM показано на рис. 4-7, а технические данные приведены в табл. 4-7.
Автоматические выключатели серии А 3700М. Автоматические воздушные выключатели серии А 3700М предназначены для максимально-токовой защиты электрических установок и кабелей при перегрузках и замыканиях в цепях постоянного тока до 440 В и переменного тока до 600 В при частоте 50 Гц и до 380 В при частоте 400 Гц, а также для нечастых оперативных включений и отключений этих цепей.
Выключатели имеют ручное управление со свободным расцеплением, мгновенным замыканием и размыканием контактов и используются как токоограничивающие с временем срабатывания при токах короткого замыкания не более 0,04 с и как селективные с фиксированным временем срабатывания при токах короткого замыкания. Токоограничивающие выключатели изготовляются с расцепителями: электромагнитными максимального тока, электромагнитными и полупроводниковыми, термобиметаллическими и электромагнитны -
Таблица 4-7. Технические данные автоматических выключателей серий AM и АМ-М
Тип Номинальный ток 'автоматического выключателя, А Номинальный ток расцепителей максимального тока, А Допустимый ток короткого замыкаиня, кА Пределы уставок на ток срабатывания при токе Уставка на время срабатывания, с
Ударный Действующее значение в момент расхождения дугогасительных контактов переменном постоянном
АМ8, 2А 2АМ8-П, АМ8-М АМ8-П АМ15 АМ15-М, 1 2АМ15-П, АМ15-П 1 АМЗО, 1 2АМ30-П, АМЗОМ J АМ-55, | АМ55-П f 800 800 1500 1500 3000 5500 130 190 260 375 500 625 800 130 190, 260 375, 500, 625, 800 1250 | 1500 | 2000 ’2500 3000 4000 5500 30 50 55 63 70 ПО ПО 30 40 НО 40 120 20 45 20 30 45 30 50 2 /ном — 8 /ном 2/ном — 4,5 /ном 1 ,0; 0,68; 0,38; 0,18
109
ми. Селективные выключатели изготовляются только с полупроводниковыми расцепителями.
Выключатели могут дополняться следующими узлами:
одним или двумя замыкающими и одним или двумя размыкающими вспомогательными контактами, в продолжительном режиме работы допускающими нагрузку током 4 А. Коммутационная способность контактов 4 А при напряжении 380 В переменного тока и cos <р — 0,4 и 0,3 А при напряжении 175— 320 В постоянного тока и постоянной времени Т = 0,015 с;
независимым (дистанционным) расцепителем отключения однофазной цепи переменного тока, действующим при любом напряжении в пределах 110—440 В, или постоянного тока напряжением 110 или 220—320 В;
дистанционным электромагнитным приводом включения и отключения, предназначенным для работы от однофазной сети переменного тока одного из следующих напряжений: 127, 220, 380 В или от сети постоянного тока напряжением ПО или 175—320 В. Номинальный режим работы привода и независимого расцепителя — кратковременный. Привод и независимый расцепитель должны допускать соответственно 5 и 10 операций включения и отключения подряд с паузой между операциями не менее 5 с.
Полупроводниковые расцепители имеют следующую настройку. Номинальная уставка тока в зоне перегрузки составляет 1,25 номинального тока выключателя /ном. Время срабатывания при токе перегрузки 5/Ном постоянного тока или 6/ном переменного тока лежит в пределах 4—16 с. Пределы регулирования уставки тока в зоне короткого замыкания (к.з.) составляют: для выключателей постоянного тока (2-гб) /ном: Для выключателей пере-
Таблица 4-8. Технические данные автоматических выключателей серии А3700М
Тнпоиспол-иение выключателей Номинальный ток электромагнитного расцепи- теля, А Номинальный ток термобиметаллического н полупроводникового расцепителей*, А Номинальная уставка тока срабатывания электромагнитного расцепителя, А у выключателей
постоянного тока переменного тока
А 3775М, А 3776М 50 100 16, 20, 25, 32, 40, 50 50, 63, 80, 100 500 600 500 1600
А 3710М 50 80 150 20, 25, 32, 40 40, 50, 63, 80 80, 100, 125, 160 960 1600
А 3720М 160 225 80, 100, 125, 160 160, 200, 250 1500 2500
А 3730М 250 400 160, 200, 250 250, 320, 400 2400 4000
А 3740М 400 600 250, 320, 400 400, 500, 630 3800 6300
* Термобиметаллические расцепители нспользу ются только в выключателях А 3775М и А 3776М.
меиного тока (34-10)/ном. Выдержка времени при срабатывании в зоне к.з. для токоограничивающих автоматов не регулируется-
Рис. 4-7. Автоматический выключатель серии AM.:
/ — якорь расцепителя максимального тока; 2 — дугогаснтельный контакт; 3 — дугогасительная камера; 4 — пластмассовый кулачок контактного вала; 5 — дугогасительный контакт; 6 — главный неподвижный контакт; 7 — валик селективной пристройки; 8 — якорь отключающего расцепителя; 9 — рычаг отключающего расцепителя; 10 — отключающий или нулевой расцепитель; 11 — ролик отключающего расцепителя; 12 — включающий валик; 13 — отключающий валик; 14 — рыЧаг отключающего расцепителя; 15 — расцепитель максимального тока электромагнитного типа; /6 — винт возвратных пружин, регулирующих значение тока срабатывания при коротком замыкании; /7 — ролик расцепителей максимального тока, отключающий автоматический выключатель через селективную пристройку; 18 — рычаг; 19 — якорь расцепителя максимального реле; 20 — главный подвижный контакт; 21 — главный неподвижный контакт
по
Таблица 4-9. Технические данные установочных автоматических выключателей серии А3100Р
Величина Тип Исполнение Число полюсов Вид расцепителя максимального тока, А Номинальный ток выключателя и максимального расцепителя тока, А
I А3110Р А3113Р А3114Р 2 3 1 1 Комбинированный 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100
А3113Р A31I4P 2 3 1 Электромагнитный 15; 20; 25; 40; 60; 100
A31I3/7P А3114/7Р 2 3 1 f Без расцепителя 100
II А3120Р А3123Р А3124Р 2 3 1 f Комбинированный 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100
А3123Р А3124Р 2 3 1 f Электромагнитный 100
А3123/7Р А3124/7Р 2 3 1 / Без расцепителя 100
III АЗ 1 ЗОР А3132Р 2
А3133Р А3134Р А3132Р 2 о 1 Комбинированный 120; 150; 200
2
А3133Р 2 1 Электромагнитный 220
А3134Р 3
А3132/7Р 2
А3133/7Р 2 Без расцепителя 220
А3134/7Р 3
IV А3140Р А3143Р А3144Р 2 3 j- Комбинированный 250; 300; 400; 500; 600
А3143Р А3144Р 2 3 I Электромагнитный 600
А3143/7Р А3144/7Р 2 3 Без расцепителя 600
? У селективных выключателей она составляет ' 0,1—0,25 с (для выключателя типа А 3724СМ ? и выключателей постоянного тока III и IV ти- поразмеров) и 0,1—0,4 с (для выключателей ” переменного тока III и IV типоразмеров). ' Уставка тока срабатывания термобиметал-лического расцепителя составляет 1,4 номи-, нального тока расцепителя, указанного в J табл. 4-8.
? Основные технические данные выключате-
? лей серии А 3700М приведены в табл. 4-8. ' Установочные автоматические воздушные
• выключатели серии А3100Р. Выключатели предназначены для защиты электрических ус-; таиовок при перегрузках и коротких замыка-‘ нйях и для нечастых оперативных коммута-Т ций.
Автоматическое (защитное) отключение < производится встроенным в выключатель максимальным расцепителем, настроенным на < определенный ток срабатывания.
Выключатель может иметь также расцепи-( тель для дистанционного отключения (путем с замыкания цепи расцепителя на источник постоянного или переменного тока) и вспомо-’ гательные контакты. Возможно исполнение без максимального расцепителя (неавтомати-) ческий выключатель).
Включение выключателя и оперативные от-> ключей и я осуществляют поворотом рукоятки,
воздействующей на его контакты через механизм свободного расцепителя. Контакты замыкаются и размыкаются момеитно, независимо от скорости движения рукоятки. Для включения выключателя, отключенного расцепителем, нужно сначала отжать рукоятку до отказа в сторону метки «Откл». (взвести механизм). Выключатель может также иметь дистанционный привод. Основные характеристики автоматических выключателей серии А3100Р приведены в табл. 4-9.
Автоматические выключатели серии АК-50.
Автоматические выключатели с непосредственным ручным управлением предназначены для защиты электрических установок, в том числе и асинхронных электродвигателей, при перегрузках и коротких замыканиях, а также для нечастых включений и отключении этих установок.
Автоматические выключатели рассчитаны на установку в цепях с номинальным напряжением до 320 В постоянного тока и до 400 В переменного тока частотой 50 Гц.
Автоматический выключатель (рис. 4-8) состоит из следующих основных узлов: механизма управления 2, дугогасительиого устройства 3, расцепителей максимального тока 4, корпуса 5, крышки 7, дна 6 и контактных зажимов выводов 7.
Ш
Узлы автоматического выключателя смонтированы в корпусе из прессованного материала. Со стороны механизма корпус закрывается крышкой, а со стороны расцепителей — дном.
Расположение зажимов выводов автоматического выключателя позволяет осуществить переднее присоединение внешних проводов.
В брызгозащищенном исполнении выключатель имеет дополнительную оболочку, в которую он вставляется, снабженную механизмом для ручного управления автоматом.
Механизм управления выключателем действует по принципу свободного расцепления и обеспечивает моментное замыкание и размыкание контактов, не зависящее от скорости движения ручки управления. Независимо от положения ручки управления механизм обеспечивает автоматическое отключение под действием расцепителей.
После автоматического отключения автомат включается за два движения ручки: первое — в сторону отключения для взвода; второе — в сторону включения иа замыкание контактов.
Реле максимального расцепителя (рис. 4-9). представляет собой электромагнитную систему с двумя подвижными частями — якорем и плунжером, являющимися частью магнитопровода реле.
Внутри катушки 1 реле находится трубка 2, в которую вставляется стальной плунжер 3 с
пружиной 4. В трубку 2 заливается специальная кремиийорганическая жидкость, которая замедляет движение плунжера и обеспечивает обратнозависимую от тока выдержку времени срабатывания расцепителей в зоне перегрузок.
Притоках перегрузки якорь притягивается к наконечнику полюса в тот момент, когда плунжер, уменьшая сопротивление магнитной цепи при перемещении внутри трубки, обеспечит необходимую магнитную индукцию в немагнитном зазоре. Если ток перегрузки мал, притягивание якоря происходит в момент, когда плунжер подходит к наконечнику полюса. При больших токах перегрузки притягивание якоря происходит до подхода плунжера к наконечнику полюса. При токах отсечки (и ббльших) передвижения плунжера не требуется: магнитная индукция в немагнитном зазоре достаточна для притягивания якоря.
Для получения мгновенной отсечки тока кратности выше 5 номинального в реле применена дифференциальная обмотка. Усилие якоря 5 передается через коромысло 6 на рейку 7, входящую в зацепление с винтом 8 рычага механизма. Якорь и рейка возвращаются в первоначальное положение с помощью пружин 9 и 10.
Основные технические данные автоматических выключателей АК-50 приведены в табл. 4-10.
Рис. 4-9. Устройство реле расцепителя максимального тока автоматического выключателя серии АК
112
Таблица 4-10. Технические данные автоматических выключателей АК-50
Тип
Число полюсов
Вид расцепителя
Номинальный ток автоматического выключателя, А
Номинальный ток расцепителя, Л
АК50-2МГ
АК50-ЗМГ АК50-2М
АК50-ЗМ
АК50-2
АК50-3
2
3
2
3
2
3
Электромагнитные расцепители с гидравлическим замедлителем
То же
Электромагнитные расцепители без гидравлического замедлителя
То же
Без электромагнитных расцепителей
То же
0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,5; 2; 2,5;
3; 4; 5; 6; 7; 8; 10; 12,5;
15; 20; 25; 30; 35; 40;
45; 50 *
;:.Л' -г-.
ла „и *
b t
I **
!**.; ; < ’'—= -L: ' । I г- j
I,/ J • 1 - t . | b л b
Общие рекомендации. Техническое обслуживание автоматических выключателей требует строгого соблюдения правил техники безопасности. При каждом осмотре все цепи необходимо отключать. Для обеспечения исправности автоматических выключателей необходимо периодически наблюдать за ними.
Во время работы надо следить за тем, чтобы над выключателями ие находились какие-либо посторонние предметы, которые при сотрясении ^огут попасть в них и вызвать аварию.
Техническое обслуживание сводится к осмотру автоматических выключателей и проверке их готовности к включению. При этом необходимо сиять напряжение с автоматов, осмотреть болты, крепящие их, и шинные болтовые соединения. Если болты ослабели, надо подтянуть их гаечным ключом.
Необходимо следить за тем, чтобы контакты ие были пыльными или закопченными. Для удаления загрязнений пользуются чистой ветошью, слегка смоченной моющей жидкостью. Если образовались иаплывы меди или нунки, то зачищать и запиливать контакты не нужно, чтобы не сокращать срок их службы 1 ие загрязнять выключатель металлической пылью. Необходимо следить за правильной установкой указателей максимальных расщепителей относительно рисок на шкалах. Ко-ють и капли меди из дугогасительных камер удаляют сухой тряпкой или щеткой. В случае неисправности камеру надо заменить запасной.
Техническое обслуживание автоматических воздушных выключателей серии AM. 1ри предельно допустимых значениях тока возможны 3 включения-отключения автомата (ли 3 отключения тока короткого замыкания ia постоянном или переменном токе.
После коммутирования этих токов дугога-ительиые контакты полностью изнашивают
ся и при первой возможности должны быть заменены новыми. Кроме того, автомат должен быть разобран для осмотра и удаления копоти со всех деталей. При коммутировании автоматом токов короткого замыкания, меньших предельных, допустимое количество коммутационных циклов может быть большим, оно определяется износом дугогасительных контактов.
В связи с тем что в процессе эксплуатации сопротивление изоляции между подвижными и неподвижными контактами автоматического выключателя может снижаться, во время периодических осмотров необходимо проверять его между выводами каждого полюса при отключенном автоматическом выключателе и снятом напряжении. Эти проверки нужны для того, чтобы исключить возможность поражения током при ремонтных работах в распределительной сети.
В автоматических выключателях постоянного тока при отключениях тока короткого замыкания железный кожух дугогасительной камеры намагничивается. Если после намагничивания камера будет перевернута или поставлена иа другой полюс, то может ухудшиться работа автоматического выключателя при отключении токов 100—300 А. Поэтому при эксплуатации автоматических выключателей
Рис. 4-10. Определение провала дугогасительных контактов:
/ — дугогасительный контакт; 2 — указательный штифт; 3 — шаблон
ИЗ
постоянного Тока необходимо следить за тем, чтобы красная стрелка на торце камер всегда была направлена вверх и маркировка камер совпадала с маркировкой полюсов автоматического выключателя. При замене камеры запасной перед установкой на автоматический выключатель ее необходимо замаркировать, т. е, нанести стрелку и обозначение, к какому полюсу она относится.
При осмотре дугогасительных контактов 1 надо включить автоматический выключатель и с помощью измерительного шаблона 5, приложенного к указательному штифту 2 (рисв 4-10), проверить их провал. Если провал
меньше допустимого (2 мм), необходимо увеличить его. Для этого надо отогнуть уголки пластины 38 (рис. 4-11), ослабить болты 41 и приблизить дугогасительный контакт 39 к дугогасительному контакту 30. Если это не приведет к увеличению провала, необходимо заменить дугогасительный контакт 39 новым. Если и это не даст необходимого результата, следует заменить дугогасительный контакт 30.
На рис. 4-12 указаны зазоры для реле максимального тока автоматического выключателя серии AM. Значения этих зазоров приведены ниже.
Рис. 4-11. Контактная часть автоматического выключателя в положении «Отключено» (стрелками показан путь тока по дугогасительному контакту):
1 — пружины; 2 — ось; 3 — неподвижный контакт; 4 — кулачок; 5 — ролик; 6 — пластинки; 7 — выступ кулачка; 8 — катушка (только для АМ8); 9~ подвижный контакт; 10 — главный подвижный роликовый контакт; 11 — рычаг; 12 — шпонка; 13 — болт; 14 — указательный штифт; 15 — точка замера падения напряжения; 16 — текстолитовая пластина; 17 — изоляционная шайба; 18 — болт; 19 — гайка; 20 — шплинт; 21 — шайба; 22 — пружниа; 23 — пластина; 24 — винт; 25 — стойка; 26 — ось; 27 — гайка; 28 — вннт; 29 — дугогасительный рог; 30 — дугогасительный неподвижный контакт; 31 — винт; 32 — шплинт; 33 — шпилька; 34 — шайба; 35 — медно-графитовая пластина; 36, 37 —пружины; 33 — пластина; 39 — дугогаснтельный подвижный контакт; 40, 4/— пружинные шайбы; 42 г~ дугогаснтельный рог; 43 — ролик; 44 — рычаг
114 •
Рис. 4-12. Зазор между якорем и сердечником
Рис. 4-13. Определение конечного нажатия дугогасительных контактов автоматического выключ ателя:
1 — неподвижный контакт; 2 — динамометр; 3 — скоба (проволока); 4 — дугогасительный контакт; 5 — шпилька-указатель; 6 — дугогасительный контакт;
7 — подвижный контакт
Зазор А, мм 18±0,5 23±0,5 20±0,5
л Рис. 4-13 иллюстрирует определение коечного нажатия дугогасительных контактов.
Зазоры между якорем и сердечником у/ - ы ключ атель
8..................
15......................
30, АМ55................
I Раствор контактов — кратчайшее расстояние между поверхностями неподвижного и ;подвижного контактов в разомкнутом положении — составляет для воздушных автома-ических выключателей серии AM 18 мм.
| Для измерения конечного нажатия надо
S I
. J.
> г
включить автоматический выключатель и динамометром оттягивать подвижный контакт до тех пор, пока не уравновесятся усилия пружин контакта и усилия, приложенные к динамометру, что можно обнаружить с помощью полоски папиросной бумаги, проложенной между контактами.
При измерении начального и конечного нажатий подвижный контакт следует оттягивать, вдев проволоку или специально согнутую из проволоки скобу 3 в отверстия на контакте.
Неисправности автоматических воздушных выключателей и способы их устранения приведены в табл. 4-11.
Таблица 4-11. Неисправности автоматических воздушных выключателей способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
'Автоматический выключа-ь не выключается л-.
•
Во взведенном положении отключающая собачка не входит в зацепление с отключающим валиком вследствие того, что:
отключающий валик заедает и, отойдя при взводе, ие возвращается в исходное положение ь •
ослабела пружина и отключающий валик не возвращается в исходное положение
значительное изнашивание отключающей собачки и валика в месте их сопряжения
I
повреждена катушка нулевого расцепителя
Устранить заедание отключающего валика
Сменить пружину
Сменить отключающую собачку и отогнуть ее так, чтобы место сопряжения находилось на неизиошенной части отключающего валика
Заменить катушку
Продолжение табл. 4-11
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Автоматический выключатель отключается вручную не мгновенно, а замедленно (со скоростью движения привода)
Нарушилась калибровка расцепителя максимального тока
поврежден отключающий расцепитель
Отключающий валнк не поворачивается, вследствие чего отключающая собачка не выходит из зацепления с ним.
Это возможно вследствие следующих причин:
разрегулировалось перекрытие защелки собачкой сломана или сильно изношена защелка в месте зацепления ее с собачкой
повреждена пружина
Неточно установлены указатели относительно рисок на шкале
Изменился зазор между якорем и сердечником вследствие отворачивания буферного винта
Заедание в оси якоря
Селективная пристройка заедает вследствие загрязнения
Отключающий расцепитель не отключает автомат при достаточном для срабатывания напряжении в цепи его катушки
Чрезмерное нагревание токоведущих частей автомата (для присоединительных шин допускается перегрев не более чем до 65 °C, для дугогасительных контактов —75 °C)
Повреждены или ослаблены пружины
Катушка повреждена
Катушка перегрелась
Подвижные части заедают
Площадь сечення подводящих шин или кабелей мала
Ослаблено нажатие или произошло окисление контактных поверхностей постоянных соединений
Устранить повреждение
Отрегулировать размер перекрытия
Сменить защелку
Сменить пружину
Поворотом регулировочных винтов установить указатели точно по рискам
Отрегулировать зазор
Устранить заедание, для чего создать небольшую «игру» между трущимися деталями, промыть ось и подшипники и смазать их машинным маслом
Осмотреть селективную пристройку. Чистой волосяной щеткой удалить с зубьев грязь или соринки, одновременно проворачивая шестерни рукой
Заменить пружины и вновь откалибровать расцепитель
Сменить катушку
Дать катушке остыть
Устранить заедание
Установить подводящие шины или кабели соответствующего сечения
В качестве временной меры подтянуть ослабевшие болты. При первой возможности осмотреть соединение и устранить неисправность
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОЧНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Общие рекомендации. Автоматические выключатся рассчитаны на работу до полного их использования без зачистки контактов и
116 •Г. • т ' ;• / - ...
без смены каких-либо частей. Износившийся автомат нужно заменить новым. Встроенный в автомат максимальный расцепитель не регулируется в эксплуатации (отрегулирован на заводе-изготовителе). При необходимости изменить номинальный ток или уставку расцепителя следует установить новый автомат с соответствующим расцепителем. Аппараты
кзпо азззо
Включено Включено
Отключено
Рис. 4-14. Характеристические значения контактов
надо содержать в чистоте. Необходимо следить за тем, чтобы крепящие винты и крышки были затянуты до отказа.
Техническое обслуживание автоматических установочных выключателей серии А3100. Периодически, примерно через каждые 2 тыс. включений, но не реже одного раза в год, выключатель надо осмотреть, сняв его крышку. Независимо от срока такой осмотр необходим после каждых двух отключений при коротком замыкании. При осмотре нужно очистить выключатель от копоти и нагара ме-z талла, смазать приборным маслом (марки . МВП) шарниры механизма, проверить затяжку винтов, целостность пружин и состояние контактов.
Если толщина серебряного (металлокера-) мического) слоя или провал Ах или Д2, А3 контактов (рнс. 4-14) менее 0,5 мм, то выклю-чатель нужно сменить. Если в выключателе А3140 опережение В разрывного контакта 1 .относительно главного Покажется менее 1 мм, * его нужно увеличить до 2 мм свинчиванием I гайки 3.
Крышка максимального расцепителя опе-< чатана. Не следует ее снимать, переставлять в расцепителе регулировочные винты и т. п., у так как это может нарушить правильную работу и вызвать повреждение выключателя. | Техническое обслуживание автоматиче-J ских воздушных выключателей серии АК-50.
При нормальных условиях аппарат необхо-' димо осматривать один раз в год. Независимо г1от этого осматривать аппарат необходимо пос-ле каждого отключения при коротком замы-кании. Если сразу после отключения при ко-ротком замыкании автоматический выключа-тель по условиям работы осмотреть нельзя, «*го его можно снова включить при обязательном условии, что осмотр будет выполнен при -У '
4-15. Измерение падения напряжения ^ежду контактами автоматического выключателя АК-50 . .. Я, ’•
первой же возможности и во всяком случае после повторного короткого замыкания.
Для этого необходимо снять крышку автоматического выключателя и тщательно очистить ветошью, смоченной моющей жидкостью, все доступные места, после чего проверить сопротивление изоляции: между внешними выводами и металлической конструкцией, на которой закреплен выключатель; между верхними и нижними выводами в отключенном положении; между полюсами во включенном положении. .
Состояние контактной системы проверяют на постоянном токе по падению напряжения между точками 1 и 2 (рис. 4-15) в цепи выключателя, исключая катушку, которое при токе 50 А должно быть не более НО мВ. При падении напряжения, большем указанного значения, выключатель следует заменить.
Основные сведения. По характеру воздействующих величин различают реле, реагирующие на изменение: электрических величин (тока, напряжения и т. п.); неэлектрических величин (давления, направления вращения, уровня жидкости, температуры и т. п.).
По принципу действия воспринимающих элементов реле делятся на электромагнитные, индукционные, электротепловые, электронные и т. п.
По назначению различают реле: тока (максимального, минимального), срабатывающее при определенном значении тока; перегрузки, срабатывающее при перегрузке синхронных генераторов; напряжения (максимального, минимального или нулевого), срабатывающее при определенном значении напряжения; времени, предназначенное для создания интервала между моментом получения импульса и моментом срабатывания реле; обратного тока и обратной мощности, срабатывающие при изменении направления постоянного тока или направления энергии переменного тока; элект-ротепловое, срабатывающее при определенных значениях температуры, обусловленной действием тока; температурное, срабатывающее при определенном значении температуры, воздействующей на реле; направления вращения, срабатывающее при изменении направления
117
Таблица 4-12. Коммутационная способность реле серии РМЕ
Режим нормальных коммутаций
Ток отключения, А
Предельная коммутационная способность
Постоян- 24 ПО 6 20 15 6 2 1,5 0,5 1 1
ный 220 10 1 0,3 1
24 30 6 6 30 30
Пере- 127 6 30 5 3 30 30
мен* и 220 20 3,5 1,7 20 20
ный 380 15 2 1 15 15
вращения; давления, срабатывающее при определенных значениях контролируемого давления.
Значения напряжения, тока, времени и др., при которых реле срабатывает, называется уставкой.
Отношение тока (напряжения) отпадания реле к току (напряжению) втягивания называется коэффициентом возврата. В общем виде коэффициент возврата Кв равен отношению параметра отпускания Хотп к параметру срабатывания Хср, т. е.
V ^отп Лср
Коэффициент возврата составляет 0,20—0,99.
Реле имеет следующие контакты; замыкающий электрическую цепь при подаче напряже-
ния на реле; размыкающий электрическую цепь при подаче напряжения на реле; переключающий с одной электрической цепи на другую; временно замыкающий (проскальзывающий), замыкающий электрическую цепь при подаче напряжения иа реле на короткое время (0,05—0,45 с), достаточное для срабатывания и самоблокировки последующих электрических аппаратов; главные (основные) контакты — выполняющие основные переключения; вспомогательные ляющие переключения мого реле.
Электромагнитные
серии РМЕ, Реле рассчитаны на постоянный ток напряжением до 220 В и переменный ток частотой 50 Гц, напряжением до 380 В. Изготовляют реле в двух вариантах: на 5 и на 10 контактов. Мощность, потребляемая цепью управления реле, не превышает 25 Вт на постоянном токе и 50 В*А на переменном токе. Коммутационная способность реле серии РМЕ приведена в табл. 4-12.
Реле серии РПМ 30 электромагнитного типа. Рассчитаны для работы в системах управления переменного тока частотой 50 и 400 Гц, напряжением до 380 В и постоянного тока напряжением до 320 В. Реле обеспечивают работу в продолжительном, прерывисто-продолжительном, кратковременном и повторнократковременном режимах с частотой включения до 1200 в час.
Реле типов РПМ 31А и РПМ 31Б имеют коэффициент возврата не ниже 0,2. Для реле типов РПМ 32 и РПМ 33В коэффициент возврата не нормируется; гарантируется возврат реле при отключении втягивающей катушки. Номинальный ток контактов реле 5А.
Основные технические данные реле приведены в табл. 4-13.
контакты, осуществ-в цепи управления са-
промежуточные реле
Таблица 4-13. Основные технические данные промежуточных реле серии РПМ
Тип реле
Количество и тип вспомогательных контактов*
Номинальное напряжение катушки, В
Коммутационная способность, А
Переменный ток при cos <р = 0,4
Постоянный ток прн LJ R_== 0,05 с
127 В 220 В 380 В НОВ 220 В 320 В
Собственное время, с
i Г
I
* 4
втяги- отпа- f вания дания °
Реле постоянного тока
РПМ РПМ РПМ РПМ
31 А/1 31А/2 31Б/1 31Б/2
Зз
2з, 1р
2з, 1р
12, 24, 48
8
3,0
1,0
0,15
0,1
0,07
0,01 Ч
РПМ
РПМ
32/1
32/2
2з,
1Р
110, 220, 175—320
3,0
1,0
0,15
0,1
0,04
0,01
Реле
переменного
тока
РПМ
РПМ
ЗЗВ/1 ЗЗВ/2
Зз
1Р
* Буквы з. р
обозначают
127, 220
соответственно
17
17
3,0
1,0
замыкающий и размыкающий
0,15
контакты.
0,1
0,04
0,01
118
*
Л > • : • Z •
а 6л и ц а 4-14. Технические данные реле серии РЭМ-200
л; Показатель
Напряжение втягивающей ка-
Л ки, В
Выдержка времени, с
Я'
> Напряжение втягивания, В
^ Выдержка времени при отключении, с
^Количество узлов вспомогательных контактов
а Потребляемая мощность втяги-ающих катушек реле, Вт /Износоустойчивость:
/число срабатываний для не-енных частей
/ число срабатываний для смен-х частей
РЭМ-211
24; 55; ПО;
220
0,5; 0,8; 1;
1,5
0,3—1,5
1
25 а
1 000000
150000
Значение показателя для реле
РЭМ-212
24; 55;
ПО; 220
25
1000000
150 000
РЭМ-221 РЭМ-222
24; 55;
ПО; 220 1,15; 2;
25
1 000 000
150 000
РЭМ-231
РЭМ-232
24; 55;
110; 220
24; 55;
НО; 220
10,9; 24,8;
49,5; 99
25
1 000 000
150 000
25
1 000 000
150 000
24; 55;
ПО; 220
13,2; 30,3;
60,5; 121
25
I 000 000
150000
Электромагнитные реле постоянного тока и РЭМ-200. Применяются в схемах ав-атического управления судовыми электро-иводами. Реле типов РЭМ-211, РЭМ-212, М-221 и РЭМ-222 используются в качестве е времени с выдержкой прн отпадании яко-; реле типов РЭМ-231 и РЭМ-232 — в ка-
тве промежуточных реле или реле напря->иия.
'Устройство электромагнитного реле серии М-200 показано на рнс. 4-16. Регулировка ^ряжения втягивания реле производится енением натяжения отключающей пружины i’c помощью гайки 2. Грубая регулировка Ыдержки времени осуществляется установ-й немагнитной прокладки 6, тонкая—изменяем натяжения отжимной пружины 7 помощью гаек 8.
Основные технические данные реле серии М-200 приведены в табл. 4-14.
: Реле обратной мощности ИМ-149. Предка чены для защиты синхронных генерато-работающих параллельно, от перехода /двигательный режим. Для предупреждения абатывання при кратковременных перехо-X генератора в двигательный режим реле -149 имеет выдержку времени.
/’ Реле представляет собой индукционный ханизм с бегущим магнитным полем, реаги-ющим только на активную мощность. Маг-Топровод реле состоит из двух электромаг-тов — верхнего 9 н нижнего 7 (рис. 4-17,а), верхнем расположена токовая обмотка, рая питается через трансформатор тока одной фазы генератора. На нижнем нахо-тся 2 катушки напряжения, соединенные по-довательно и подключаемые на линейное на-
яжение генератора.
Подвижная система выполнена в виде дис-8. На оси 3 диска расположена шестерня, "занная с другой шестерней, на которой ановлен подвижный контакт 4 реле. На
шестерни подвижного контакта заилена спиральная противодействующая
пружина 2. Неподвижные серебряные контакты прикреплены к бронзовым пластинкам, смонтированным на пластмассовой колодке //.
В нормальном режиме противодействующая пружина удерживает подвижную систему в крайнем положении на упоре. При значении обратной мощности, на которое реле настроено, диск, преодолевая усилие противодействующей пружины, поворачивается и с выдержкой времени замыкает контакты. Замкнувшиеся контакты реле подают питание на независимый расцепитель выключателя генератора. В результате он срабатывает, цепь токовой катушки обесточивается и подвижная система реле возвращается в исходное положение.
Рис. 4-16. Электромагнитное реле серии РЭМ-200:
/ — отключающая пружина; 2 — гайка; 3 —• магнитопровод; 4 — винт упора якоря; 5 — якорь; 6 — немагнитная прокладка; 7 — отжимная пружина; 8~~ гайка; 9 — сердечник,; 10 — втягивающая катушка;
11 — нажимная пластинка якоря; 12 — траверса вспомогательных контактов; 13 — узлы вспомогательных контактов; 14 — зажимы выводов; 15— гайки
119
Рис. 4-17. Реле обратной мощности ИМ-149
и схема его включения
Изменять уставку реле на мощность срабатывания можно путем подключения к трансформатору тока различного числа витков катушки обмотки тока, концы которых выведены на мостик 1. Последний имеет 3 гнезда, соответствующие трем различным уставкам мощности срабатывания реле. Для уставки на заданную мощность срабатывания нужно ввинтить штифт в соответствующее гнездо мостика.
Реле имеет зависимую от мощности выдержку времени, что достигается установкой в передней части реле двух постоянных магнитов 6, в зазоре между полюсами которых вращается диск подвижной системы. Выдержка времени регулируется путем изменения упора подвижного контакта. Рычаг упора снабжен стрелкой 10, передвигающейся по шкале 5, на которой нанесены деления, соответствующие выдержкам времени 2; 3; 5; 7; 9 и 12 с.
Основные технические данные реле ИМ-149
Номинальное напряжение Номинальный ток . . . Частота................
Уставки на обратную мощность (% от номинальной мощности реле) . . .
Уставки на шкале времени при cos(p=l и кратности тока срабатывания 1 ,2/но м..............
Мощность, потребляемая катушкой обмотки тока при токе 5 А ................
Мощность, потребляемая катушкой обмотки напряжения при номинальном напряжении ♦ . ............
Мощность замыкания контактов при индуктцвной нагрузке тока 2 А и напряжении постоянного тока 220 В и переменного тока до 400 В............. .
127, 230 В 5 А
50 Гц
6,4; 9,6; 12,8
1,2—12 с
25 В-А
10 В-А
200 Вт
Износоустойчивость . . 10 000 срабатываний
Допустимая перегрузка по току: пятиминутная .... 50%
тридцатиминутная . . 25%
двухчасовая................. 10%
Коэффициент возврата реле для установок времени 2—5 с................. 0,6
Режим работы .... продолжительный
Схема включения реле обратной мощности типа ИМ-149 приведена на рис. 4-17, б.
Реле перегрузки ИМ-145. Предназначено для защиты судовых синхронных генераторов от перегрузки. Принцип действия реле и его устройство аналогичны реле ИМ-149.
Основные технические данные реле ИМ-145
Номинальное напряжение
Номинальный ток:
прн cos ф —0,8 . . . . при cos<p = l ......
Частота...............
Уставки на мощность срабатывания (% номинальной мощности)..............
Уставки на шкале времени срабатывания . . . .
Коэффициент возврата реле............. . . .
Мощность замыкания контактов при индуктивной нагрузке тока 2 А, напряжении постоянного тока до 220 В и переменного тока до 400 В........... .
127, 230, 400 В
5 А
1,35 А 50 Гц
105; ПО; 115
0,25; 0,5; 1;
1,5; 2; 2,5 с
Не менее 0,6
200 Вт
Поляризованные реле обратного тока серии ДТ-110. Применяются для защиты источников энергии постоянного тока от протекания тока обратного направления. В судовых электроустановках морского и речного флота эти реле получили широкое применение для
120
Таблица 4-15. Основные технические данные реле серии ДТ-110
Тип реле
ДТ-111
ДТ-115
ДТ-112
ДТ-116
ДТ-113
ДТ-117
Контакты
1 замыкающий
1 размыкающий
1 замыкающий 1
1 размыкающий /
1 замыкающий 1
1 размыкающий J
Номинальный ток, А
6, 12, 25, 50, 100,150, 200, 300
400, 600, 800
1600
Таблица 4-16. Значения сопротивлений добавочных резисторов реле ДТ-113 и ДТ-117
'..." . I ..
Тип добавочного резистора
Номинальное напряжение сети, В
ч ДС-51/4
J ДС-51/6
Значение сопротивления, Ом
800
2200
110
220
Таблица 4-17. Основные технические данные реле серии ТРТ-100
й - Тип реле 'l* Ih’-i Исполнение реле ♦ Номинальный тек реле, А
1 ТРТ-110 ТРТ-111 1,75
1^1 . Ei'’ ТРТ-112 2,50
rk t* ТРТ-113 3,50
!>:• • ТРТ-114 5,00
ТРТ-115 7,00
ТРТ-121 9,0
г ТРТ-122 11,5
МРТ-130 ТРТ-131 14,5
4 ТРТ-132 18
S,'. ТРТ-133 22
ТРТ-134 28
г ТРТ-135 35
ТРТ-136 45
ТРТ-137 56
и 1 п ТРТ-138 71
• . / I * ТРТ-139 90
. ТРТ-140 ТРТ-141 ПО
ТРТ-142 140
ТРТ-150 ТРТ-151 155
ТРТ-152 190
и ТРТ-153 230
•s' ' ТРТ-154 285
f > • ТРТ-155 360
f ТРТ-156 450
X 1 7 ТРТ-157 550
Щиты генераторов при параллельной работе в устройствах для зарядки аккумулятор-х батарей. Перемещение якоря 8 (рис. 4-18) оисходит вследствие взаимодействия двух нитных потоков. Один из них, постоянный значению и направлению, создается эбмот-напряжения 5, другой — обмоткой тока 4 вменяется в зависимости от направления ачения контролируемого тока.
При нормальном режиме потоки действуют встречно; контакты 2—3 разомкнуты. При переходе генератора в двигательный режим направление тока в обмотке тока изменяется, потоки катушек действуют согласно, и якорь 5, преодолев действие пружины /, замыкает контакты 2—3. Реле срабатывает при протекании по обмотке обратного тока, равного 15 % номинального.
Основные характеристики реле серии ДТ-110 приведены в табл. 4-15.
Реле типов ДТ-113 и ДТ-117 не имеют особых обмоток тока и укрепляются непосредственно на шине.
Обмотка напряжения реле рассчитана на напряжение 48 В. При подключении реле к сети 110 и 220 В последовательно с обмоткой напряжения необходимо подключить добавочный резистор, значения сопротивления которого даны в табл. 4-16.
Электротепловые реле серии ТРТ-100. Предназначены для защиты от перегрузок электродвигателей переменного тока напряжением до 500 В при частоте 50 Гц. Реле могут удовлетворительно работать при тряске, вибрации и наклонах до 45° в любом направлении.
Серия ТРТ-100 состоит из пяти типов, каждый из которых имеет ряд исполнений (табл. 4-17). Первые 4 типа реле заключены в одинаковый пластмассовый корпус и различаются формой термобиметаллических пластин и нагревателей, а также размерами контактов присоединительных зажимов. В реле пятого типа термобиметаллическая пластина получает питание от трансформатора тока, конструктивно связанного с ней.
Реле второго — четвертого типов, а также типа ТРТ-115 имеют особые нагреватели, служащие для дополнительного подогрева термобиметаллической пластины, которые включаются параллельно или последовательно-па-
Рис. 4-18. Конструктивная схема поляризованного реле обратного тока типа ДТ:
1 — противодействующая пружина; 2 — контактный рычаг; 3 — неподвижный контакт; 4 — обмотка тока; 5 — обмотка напряжения; 6 - - сердечник; 7 — полюса;
8 — якорь
Рис. 4-19. Электротепловое реле серии ТРТ-100:
1 — эксцентрик; 2 — пружина; 3 — сектор уставки; 4 — колодка; 5 — кнопка; 6 — ось; 7 — неподвижный контакт; 8 — мостик; 9 — зажим неподвижного контакта; 10 — корпус; 11 — биметаллический элемент;
12 — скоба; 13 — ось; 14 — пружина; 15 — ролнк; 16 — наконечник; 17 — поводок
Таблица 4-18. Время срабатывания реле серии ТРТ-100
Время срабатывания, с
Номинальный ток реле, А
при включении с холодного состояния
при включении после длительного протекания номинального тока уставки (не менее)
До 10
10— 140 Свыше 140
3,5—15
4,0—15
5,0—20
0,5
0,8
1,2
раллельно с термобиметаллическими пластинами (в зависимости от исполнения реле).
Устройство реле показано на рис. 4-19. Термобиметаллический элемент 11 реле имеет (7-образную форму и посажен на ось 13. На один конец (правый на рис. 4-19) термоби-металлического элемента опирается цилиндрическая витая стальная пружина 14, другой конец которой опирается на изоляционную колодку 4, несущую подвижный контактный мостик 8 с серебряными контактами 1. Другой конец (левый на рис. 4-19) термобиметаллического элемента соединен с механизмом уставки, позволяющим регулировать ток уставки (срабатывания) путем изменения натяжения термобиметаллической пластины. Ток уставки реле изменяется примерно на 3,5% на каждые ±10 °C изменения температуры окружающей среды.
При токах срабатывания термобнметал-лическая пластина поворачивает изоляционную колодку 4 вокруг оси 6 и отключает размыкающий контакт реле.
Возврат реле в исходное положение (замыкание контакта) происходит автоматически за время не более 3 мин, а при нажатии кноп-
ки 5 — не позже чем за 1 мин при температуре окружающей среды 40 °C.
Принципиальные схемы включения реле серии ТРТ приведены на рис. 4-20.
Основные характеристики реле серии ТРТ-100 приведены в табл. 4-17.
Значение тока уставки реле может регулироваться в пределах 85—115 % его номинального тока. Номинальный ток защищаемого электродвигателя должен отличаться от номинального тока реле ие более чем на ± 15 %. Уставка реле на ток двигателя осуществляется с помощью механизма уставки, причем наибольшее количество используемых делений шкалы и цена деления в каждом отдельном случае указываются в паспорте реле.
Время срабатывания реле при температуре окружающей среды +40 °C при токе, равном шестикратному номинальному току уставки, находится в пределах, указанных в табл. 4-18.
В продолжительном режиме через размыкающий контакт реле допускается протекание постоянного и переменного тока до 10 А.
Ниже приводятся допустимые токи отключения размыкающего контакта реле:
Переменный ток 50 Гц, 500 В. . . 10 А Постоянный ток:
ПО В........................1 А
220 В.........................0,5 А
Судовые эле кт роте плов ые реле типа ТРДК-3 (ТРДК-53М). Предназначены для автоматического управления илн сигнализации при контроле температуры окружающего воздуха и жидких сред в стационарных установках путем размыкания и замыкания электрической цепи.
Реле состоит из следующих основных частей: термосистемы, передаточно-настроечно-
Рис. 4-20. Принципиальные схемы включения реле ТРТ-100:
а — схема включения реле ТРТ-110; б — схема включения реле ТРТ-120, ТРТ-138; ТРТ-140; в — схема включения реле ТРТ-120, ТРТ-130;
1 — биметаллический элемент; 2 — исполнительный орган; 3 нагреватель
го механизма, механизма настройки дифференциала и контактного устройства. Принципиальная схема реле и его устройство приведены на рис. 4-21.
Термосистема состоит из термобаллона /, капиллярной трубки 2 и камеры сильфона 3, заполненной насыщенным паром легкокипя-щей жидкости (хладоном или хлорметилом).
Заполняющий агент в термобаллоне нагревается до температуры окружающей среды, и давление насыщенного пара в термосистеме достигаёт соответствующего значения. Давление, действующее на сильфон 4 термосисте-мы, уравновешено через шток сильфона 5 и рычаг 6 силой упругой деформации цилиндрической винтовой пружины 7, зацепленной за конец рычага. В другой конец пружины ввернута обойма 8 с резьбовым отверстием для ходового винта 9. Вращением последнего с помощью отвертки, предварительно удалив пробку 10, изменяют натяжение пружины, г настраивая реле на необходимую температу-г ру срабатывания. После настройки во избежание произвольного перемещения ходовой винт стопорится пробкой 10. В контактном устрой-стве реле применен микропереключатель 16.
Электротепловое реле работает следую-г щим образом. При повышении температуры у- регулируемой среды более температуры, ус-F тановленной на шкале, рычаг под действием 4? давления в термосистеме поворачивается про-тив часовой стрелки. При повороте рычага у' пластинчатая пружина 14, прикрепленная У к рычагу, поведет за собой шток 15 микропереключателя 16, и контакты замкнутся.
f При понижении температуры среды, ок-у / ружающей термобаллон, давление насыщен-’ ‘ ного ,пара в термосистеме уменьшится и рычаг X под действием пружины начнет поворачивать-
с я по часовой стрелке. Когда температура сре-ды достигает значения, равного установлен-3 ному на шкале, правый конец рычага нажмет у.. на шток микропереключателя и произойдет < переключение его контактов.
; - Настройка дифференциала, т. е. возврат S реле в исходное положение при повышении У /температуры сверх установленной на значение / дифференциала, производится увеличением или уменьшением свободного хода рычага до у1 момента возврата в исходное положение, что .•^происходит лишь тогда, когда конец пластин-у^чатой пружины доходит до выступа штока ^^микропереключателя.
у?;- При наименьшем значении дифференциала У’верхний конец штока микропереключателя + должен быть зажат между рычагом и пластин-; чатой пружиной.
> Для увеличения дифференциала следует У увеличить зазор между концом рычага и плас-ч тинчатой пружиной, т. е. увеличить свобод-$$ный ход рычага до момента возврата в исходное положение.
Чем больше свободный ход рычага, тем ^больше должно быть давление в системе, а ^Следовательно, тем больше и температура, при .^Которой происходит возврат в исходное положение. Изменение свободного хода рычага производится с помощью регулирующей серьги 13, ^вторая шарнирно соединена с кареткой.
г '
-Ki-" . XV:
Рис. 4-21. Реле типа ТРДК и его принципиальная схема
При вращении винта 12 настройки дифференциала по часовой стрелке каретка с регулирующей серьгой движется вправо, пластинчатая пружина отклоняется от рычага, увеличивая его свободный ход, а следовательно, и дифференциал. При вращении винта против часовой стрелки каретка с серьгой движется влево, пластинчатая пружина благодаря своей эластичности приближается к рычагу и дифференциал уменьшается. Винт 11 служит для заземления.
Основные технические данные реле ТРДК-3 (ТРДК-53М):
Диапазоны контролируемых температур . . . .
Разность температур размыкания и замыкания контактов (регулируемый дифференциал) :
наименьший............
наибольший............
Основная погрешность
от —2 до +12 °C; от —25 до О °C от +10 до +30 °C
не более 2 °C не менее 8 °C
размыкания контактов при температуре среды, окружающей корпус и капилляр реле, +20 °C...................не более ±1 °C
Температура окружающего воздуха . . . . . . от +12 до +45 °C
Относительная влажность воздуха ........ 95+3%
Разрывная мощность контактов: при постоянном токе до 320 В ....... 50 Вт безындук-тивной нагрузки
123
у , • \
•.Ji
при переменном токе частотой 50 Гц и напряжением до 380 В . . . . 300 Вт безындук-тивной нагрузки и 150 В-A индуктивной нагрузки
Реле давления РДК-57. Применяется в различных схемах автоматического управления электродвигателями и схемах сигнализации для поддержания на заданном уровне давления воды, масла и воздуха.
Реле давления типа РДК-57 состоит из трех основных узлов: корпуса, контактной системы и регулирующего устройства (рис.
В нижней части корпуса 1 смонтированы поршень 2, колонки 11 и мембрана 12. Колонки поршня упираются в подушку 10. Мембрана, зажатая гайкой 14, предназначена для передачи давления через штуцер 13 на поршень механизма контактной системы и для предотвращения проникновени я воды, масла , и воздуха внутрь корпуса. Контактная система реле состоит из двух микровыключателей 6 и рычажной системы 4. Каждый из микровыключателей размыкает или замыкает цепь в зависимости от значения давления. Подвижные и неподвижные контакты микровыключателя помещены внутри карболитового корпуса.
.Регулирующее устройство реле позволяет производить двухпозиционное регулирование пределов давления с изменением диапазона между ними. Оно состоит из двух пружин 8, установленных на стержнях 9, жестко соединенных с корпусом. Одна пружина предназначена для регулирования нижнего, другая — верхнего пределов давления. Регулирование производится изменением степени сжатия пружин с помощью гаек 7. Болт 3 служит для натяжения штифта микровыключателя, а гайка — для фиксации положения штифта. Свер-
Рис. 4-22. Реле давления РДК-57
ху реле закрывается металлическим кожухом 5 водозащищенного исполнения.
Основные технические данные реле РДК-57
Напряжение цепи управления:
постоянный ток . . . . переменный ток . . .
Крайние предельные значения давления ..........
Разница между пределами давлений (не менее):
при давлении 0,065— 0,18 МПа..............
при давлении 0,18— 0,8 МПа ...... при давлении 0,8— 1,2 МПа...............
Исполнение.............
Мощность размыкания контактов микровыключателя при напряжении постоянного тока 320 В и переменного 380 В............
220 В
380 В
0,025—1,2 МПа
0,04 МПа
0,07 МПа
0,1 МПа водозащищенное
350 Вт
Реле давления типа РДЭ. Предназначается для регулирования давления и сигнализации в автоматических схемах управления. Изготовляется двух типов: РДЭ-1М — однопозиционное с одним микропереключателем и РДЭ-2М — двухпозиционное с двумя микропереключателями.
Предельные значения замеряемых давлений 0,25—0,65 МПа. Чувствительность к измерениям давления 0,01 МПа, мощность размыкания контактов на переменном токе 80 В-А.
Реле уровня. Поплавковое реле типа РП-52 служит для дистанционного автоматического управления двигателем насосов цистерны пресной или забортной воды. Оно работает в зависимости от положения верхнего и нижнего уровня воды в цистерне.
Чувствительным элементом реле является поплавок, устанавливаемый внутри цистерны. Реле имеет 2 контактных устройства (микровыключателя), каждое из которых может быть размыкающим или замыкающим. При отклонении жидкости от заданного уровня поплавок через систему тяг действует на контактное устройство, которое замыкает или размыкает одну из электрических цепей.
Уставка реле на заданное срабатывание 4 при изменении положения уровня воды производится специальным устройством.
Основные технические данные поплавкового реле
Пределы измерения уровня ....................... 100—50 мм;
500—50 мм
Диаметр шара поплавка 140 мм
Рабочий ход поплавка (угол подъема)............ 48°
Тип выключателя . . . ВРП
Рабочий угол поворота нажимных дисков выключателя ............» . 96°
ч и, • -
. 4^-
ф Техническое обслуживание реле. В про-
се эксплуатации следует периодически ^©сматривать реле и проверять их работу.
В случае подгорания контактов, появления ’«а них окислов надо очистить их надфилем, затем протереть чистой ветошью. Запрещается чистить контакты наждачным полотном Сли другим абразивным материалом или сманивать их каким-либо жиром. При необходимости контакты регулируют. Нажатие контактов должно составлять 0,25—0,35 Н.
/ Механизм реле необходимо очищать от дали мягкой кистью, а затем продувкой воздухом.
Цапфы осей механизма смазывают маслом ВП или аналогичным ему. Для качественного смазывания масло следует наносить толь-Со иа.хорошо промытые и тщательно высушенные поверхности, без пыли и следов моющей |мидкости; в каждый узел вводить минимальную дозу, во время смазывания и при последующих операциях смазанные детали нужно щательно оберегать от пыли и других загрязнений.
И При замене катушки следует проверить напряжение или ток срабатывания реле, напряжение или ток удерживания реле. Часовые хаиизмы реле времени проверяют не реже Одного раза в год путем приведения реле к абатыванию. Если при этом обнаружится ’ клонен и е времени срабатывания от задан-ЫХ значений, превышающее отклонения, до-
ускаемые заводскими инструкциями, то ча-вой механизм надо разобрать и очистить.
бое внимание при проверке следует обра-
•/ть на первое после длительного бездействия " абатывание.
/После изменения уставок, профилакти-еских осмотров, чистки контактов реле необ-цдимо опломбировать.
QHTAKTOPW
<<•_
1 у - '
Основные сведения. Контакторы — элек-рмагнитные аппараты дистанционного дей-ия, предназначенные для частых включений ; отключений электрических цепей при на-яжении до 500 В.
S'B зависимости от назначения в схеме и щцости контактов контакторы делятся на: 4овые, предназначенные для коммутации ка в силовых цепях; блокировочные, пред-значенные для электрической блокировки Тих контакторов или реле с целью обеспе-ния определенной последовательности дей-ия их в комплекте или для коммутации угих электрических цепей малой мощности. ; Судовые контакторы предназначены для боты при температуре окружающей среды ’ 40 до +40 °C, относительной влажности
±3 % при температуре 25 ±2 °C, в усло-ЯХ вибрации и ударных сотрясений. Они считаны для работы в продолжительном, рывисто-продолжнтельном, кратковремен-и повторно-кратковременном режимах стотой от 600 до 1200 включений в час при j 40 % .
'fc- -
•>••• * ' ’.4 * . * ’
Рис. 4-23. Устройство контактора: 1 — ярмо; 2 — сер-деченнк; 3 — катушка контактора; 4 — якорь; 5 — отрывная пружина (регулирующая); 6 ~ пружина нажатня; 7 — подвижный контакт; 8 — неподвижный
контакт; 9 — дугогасительная камера
Контакторы можно классифицировать по ряду признаков:
по роду тока — постоянного или переменного тока;
по числу полюсов — одно-, двух- и трехполюсные;
по положению главных контактов — с замыкающими и размыкающими главными контактами или с различным сочетанием этих контактов;
по номинальному напряжению втягивающей катушки — от 24 до 220 В постоянного тока и от 127 до 380 В переменного тока частотой 50 и 400 Гц;
по номинальному току главных контактов — 10; 15; 25; 60; 100; 150; 300; 350; 600; 1000; 1600; 2500 А;
по назначению — линейные контакторы для замыкания и размыкания силовых цепей двигателей и контакторы ускорения для шунтирования ступеней пускового реостата;
по наличию устройства для гашения дуги— контакторы с принудительным гашением дуги и контакторы без принудительного гашения дуги.
Устройство и принцип действия. Основными узлами контактора (рис. 4-23) являются: электромагнитный механизм, система главных контактов, дугогасительная система и вспомогательные контакты.
Электромагнитный механизм замыкает и размыкает контакты. При подаче напряжения на втягивающую катушку электромагнита якорь притягивается к сердечнику, а связанные с ним подвижные контакты замыкают силовую цепь.
В зависимости от конструктивного выполнения и характера движения якоря магнитные системы контакторов выполняются клапанного типа (поворотные) с якорем, поворачивающимся иа оси, и прямоходовые — с прямолинейно движущимся якорем. Для устранения залипания якоря используют немагнитные прокладки.
Втягивающая катушка обычно обеспечивает включение и удержание якоря в притянутом положении. Контакты размыкаются отключающей пружиной при обесточивании втягивающей катушки.
Главные контакты контакторов бывают пальцевого нли мостикового типа и служат для
125
Смыкания или размыкания силовой цепи. В контакторах с поворотным якорем наиболь-шее распространение получили линейные перекатывающие контакты.
В контакторах с прямоходовыми электромагнитами применяются контактные системы мостикового типа. Вспомогательные контакты применяются для переключения в цепях управления, сигнализации и электрической блокировки.
Дугогасительная система контакторов постоянного тока обычно выполняется в виде камеры с продольными цепями с применением магнитного дутья, а контакторов переменного тока — в виде камеры со стальными дугогасительными пластинами или закрытой камеры с двойным разрывом дуги на каждый пол юс.
Когда якорь притягивается к сердечнику, подвижные и неподвижные контакты приходят в соприкосновение и создают контактное соединение.
Из условий коммутации контактного соединения разомкнутое положение контактов характеризуется раствором А (см. рис. 4-23); замкнутое положение— силой нажатия и величиной провала.
Различают начальное нажатие контактов— момент их первоначального соприкосновения когда якорь еще не дошел до сердечника, и конечное нажатие, когда движение якоря прекращается (полное соприкосновение якоря с сердечником).
Провалом контакта контактора называют путь, который проходит подвижный контакт от положения с начальным нажатием до положения с конечным нажатием.
Контакторы замедленного действия в функции времени называются тайм-такторами. В отличие от обычных контакторов они имеют
2 магнитные системы: втягивающую и удерживающую. Контакторы постоянного тока выполняются обычно одно-или двухполюсными. В этих контакторах широко применяются электромагниты клапанного типа с якорем, вращающимся на призме. Реже используются магнитные системы с прямолинейно движущимся сердечником.
Для магнитных систем постоянного тока характерен небольшой зазор между якорем и сердечником (8—10 мм). Раствор главных контакторов обычно составляет 10—20 мм.
Контакторы переменного тока в основном выполняются трехполюсными с замыкающими главными контактами. Электромагнитная система контакторов переменного тока отличается наличием . короткозамкнутого витка, устраняющего вибрацию якоря. Магнитные системы выполняются поворотного типа — клапанные с сердечником Ш- и П-образной формы и поворачивающимся на оси якорем и прямоходовые с сердечником, движущимся внутри катушки.
Контакторы серии КПМ. Предназначаются для коммутации главных цепей электроприводов постоянного тока кратковременного и повторно-кратковременного режимов работы. Осуществляют коммутацию в главных цепях электроприводов постоянного тока при напряжении до 320 В. Втягивающие катушки могут иметь исполнения по напряжению: 24, 55, 1J0 и 220 В. Катушка, рассчитанная на номинальное напряжение 220 В, допускает включение на напряжение 320 В в течение 20 мин с холодного состояния или при режиме работы ПВ=40%.
На рис. 4-24 изображен судовой контактор серии КПМ.
Основные технические данные контакторов серии КПМ приведены в табл. 4-19.
Рис. 4-24. Контактор постоянного тока серии КПМ:
1 — ярмо; 2 втягивающая катушка; 3 — скоба; 4 — якорь; 5 — колодка; 6 — главная пружина;
7 подвижный контакт; 8 •*- неподвижный контакт; 9 — полюс; 10— дугогасительная катушка; // — дугогасительная камера; 12 — основание; 13 — вспомогательный контакт; 14 — гайка
126
g;: Контакторы серии КМ 2000. Являются J универсальными для использования в цепях fe постоянного и переменного тока, в связи с чем 5- они имеют большое число конструктивных ^модификаций, а их параметры удовлетворя-ют большинству требований судовой эксплу-атации.
Исполнения постоянного тока. Контакто-ры серии КМ 2000 постоянного тока пред-назначены для коммутации главных цепей электроприводов постоянного тока длитель-ного режима работы с легкими условиями пус-ка, а также для коммутации цепей двигателей палубных механизмов при небольшой частоте включений (до 100 в час). Серия контакторов ? охватывает 5 типоразмеров в интервале но-минальных токов от 25 до 350 А.
У Исполнения переменного тока. Контакто-j ры серии КМ 2000 переменного тока предназ-' качены для коммутации главных цепей элект-4 роприводов переменного тока длительного, кратковременного и повторно-кратковремен-ного режимов работы. Серия контакторов > охватывает 6 типоразмеров на 25, 50, 100, 150, ’ 300 и 600 А. Контакторы на 25 А допускают ~до 1200 включений в час, на 50, 100 и 150 А — до 600 включений, а на 300 и 600 А — :до 300 включений.
Контакторы I—IV типоразмеров рассчитаны для коммутации цепей частотой 50 и У 400 Гц с напряжением до 380 В. Время вклю-s чения контакторов I-IV типоразмеров 0,02— } 0,06 с, а контакторов V—VI типоразмеров 20,^7—0,15 с. Время выключения соответст-;венно0,03— 0,05 и 0,4—0,8с.
*Т а б л н ц а 4-19. Основные технические жданные контакторов серии КПМ
25
80
200
300
Номнналь ное напряжение главной цепи, В, не более
320
320
320
320
Ток, А
Рис. 4-25. Контактор постоянного тока КМ-2165:
1 — основание; 2 — токопровод; 3 — щека; 4 — дуго-гаснтельная катушка; 5 — Крышка дугогаснтельной камеры; 6 — планка; 7 — противооткндывающая пружина; 8 — шайба, 9 ~ сердечник; 10 — втягивающая катушка; 11 — якорь; 12 — скоба подвижной системы; 13 — скоба; 14 — отключающая пружина; 15 — мостиковый вспомогательный контакт; 16 — контактодер-жатель; 17 — контактная пружниа; 18 — подвижный контакт; 19 — неподвижный контакт; 20 — дугогасн-тельная камера
в режиме
30 мин ПВ=-40%
30 100 300 400
30 100 300 400
100
320
1000
1500
>' III IV
..
30 100 300 400
Ток, А
№ X X
250
800
2000
3000
Продолжение табл. 4-19
Время срабатывания, с
100
320
1000
1500
прн включении
при отключении
0,12
0,2 0,3
0,08
0,15 0,2
• Для цепей с повышенной индуктивностью моза, обмотки возбуждения) применяются кон-КТОры I типоразмера с /ном, равным 5 н 10 А.
•
• Л • ,И .
По номинальному напряжению втягивающие катушки контакторов рассчитаны: катушки контакторов постоянного тока — на 24, 110, 220 и 342 В; катушки контакторов переменного тока частотой 50 Гц — на 127, 220 и 380 В (I — IV типоразмеров); катушки контакторов переменного тока V и VI типоразмеров для работы на выпрямленном токе при питании цепи управления от сети переменного тока напряжением 127, 220 и 380 В, частотой 50 или 400 Гц.
Устройство контактора показано на рис. 4-25.
Технические данные контакторов серии КМ 2000 приведены в табл. 4-20.
Контакторы серии КУВ. Применяются в магнитных контроллерах и пускателях постоянного тока для осуществления ступенчатого пуска в функции заданных интервалов времени. Контакторы имеют однополюсное исполнение с замыкающими главными контактами без дугогашения и рассчитаны на замыкание ступеней сопротивления в процессе пуска. Контакторы не допускают размыкания цепи главного тока. Максимальная частота срабатываний -—’ 600 в час. В отключенном положении контакторов, коммутирующих глав-
127
Таблица 4-20. Основные технические данные контакторов серии КМ 2000
Ток, А Мощность втягивающей катушки, Вт
Номинальный в режиме Номинальный включения Номинальный отключения Максимальный включения Максимальный отключения Предельный включения
3 0 мин 5 мин nB--4 0j% при включении во включенном состоянии
Постоянный ток
I 25 30 35 30 62,5 25 100 100 625 460 9,0
II 50 70 85 70 125 50 200 200 1100 930 13,5
III 100 130 180 130 250 100 400 400 " 1800 880 13,5
IV 150 200 270 200 315 150 600 600 2400 860 13,5
V 350 875 350 1400 1400 5600 860 13,5
Переменный ток
I II III IV V VI
25 30 35 30 150 25
30 70 85 70 300 50
100 130 180 130 600 100
150 200 270 200 900 150
300 380 Иччдд 1800 300
600 700 —1 1 3600 600
ную цепь, электромагниты контакторов серии КУВ получают питание и происходит размыкание их главных контактов. В процессе пуска замыкание главных контактов происходит при отключении тяговых катушек с временной задержкой, определенной собственным временем срабатывания. Регулирование
Таблица 4-21. Основные технические данные контакторов серии КУВ
Ток, А
Я 03
Тип контактора
номинальный
предельный включаемый
Количество вспомогательных контактов
I
II
III
IV
КУВ 1
КУВ 1А
КУВ 2
КУВ 3
КУВ 4
25
25
50
130
300
500
500
800
2100
4200
1
1
2
2
2
Продолжение табл. 4-21
Типоразмер контактора Время, с Выдержка времени на замыкание главных контактов, с I Мощность катуш-* ки, Вт *
собственное размыкание главных контактов зарядки с катушкой с ускорителем с катушкой без ускорителя
I
II III IV
0,1—0,3 0,1—0,3 0,1—0,3 0,15—0,35
0,4—0,8
• '
До 0,4 0,5—1,2 До 0,7 » 0,7 » 1,0
0,4—1,0
0,8—2,0
0,8—2,0
0,8—2,0
1 f о—3, о
0,2—0,6
0,3—1,0
0,3—1,0 0,4—1,0
0,6— 1, о
13
13
18
30
35
175 350
700 1050 2100 4200
175 350
700 1050 2100 4200
625
1100
1800
2400
7500
15000
16
75
120
140
180
410
2,5 6,5
10,5 12,0 25,0 25,0
времени срабатывания осуществляется изменением толщины немагнитной прокладки между якорем и сердечником, а также изменением натяжения отключающей пружины. Технические данные контакторов приведены в табл. 4-21.
Контакторы серии КНТ. Трехполюсные контакторы серии КНТ рассчитаны на напряжение до 380 В переменного тока частотой 50—400 Гц, номинальные токи до 200 А.
Контакторы предназначены для установки в оболочках комплектных устройств (пускателей, станций управления, переключающих устройств и т. п.) защищенного, брызгозащищенного, водозащищенного, герметичного и взрывозащищенного исполнений, работающих в судовых условиях, и рассчитаны для работы в режимах: продолжительном; прерывисто-продолжительном; кратковременном; повторно-кратковременном при ПВ до 40%.
Втягивающие катушки контакторов рассчитаны для работы на выпрямленном токе при питании цепи управления переменным током напряжением 127, 220 й 320 В (выпрямленное напряжение соответственно 57, 99 и 171 В), а также на постоянном токе напряжением 24, 100 и 220 В.
Контакторы для продолжительного, прерывисто-продолжительного и кратковременного режимов работы выбирают по номинальному току режима и допустимому пусковому току. Для повторно-кратковременного режима работы контактор следует выбирать (табл. 4-22) одновременно по эквивалентному току, значение которого не должно превышать номинального трка продолжительного и прерывисто-продолжительного режимов работы, и по допустимому пусковому току.
Основные технические данные контакторов серии КНТ приведены в табл. 4-22.
I
Таблица 4-22.
Основные технические данные контакторов серии КИТ
Тнп
Номинальный ток. А, в открытом исполнении и в оболочках
пусковых устройств Пусковой ток, А
Продолжительный* и прерывисто-продолжительный режимы, мин Кратковременные режимы, мин. 4
15 30 60
замыкающих
Количество вспомога тельных контактов
размыкающих
О
II
III
IV
КНТ-ОИМ — КНТ-091М КНТ-012М — КНТ-092М КНТ-113М — КНТ-193М КНТ-114М— КНТ-194М КНТ-213М —КНТ-293М КНТ-214М —КНТ-294М КНТ-218М —КНТ-298М КНТ-315М—КНТ-395М KHT-3I6M — КНТ-396М КНТ-415М —КНТ-495М КНТ-416М — КНТ-496М
10
10
25
25
60
60
60
100
100
200
200
17,5 12,5 10 70 1 1
17,5 12,5 10 70 2
40 30 25 175 2 1
40 30 25 175 3 —
100 75 60 420 2 1
100 75 60 420 3 «в
100 75 60 420 1 2
175 125 100 700 2 2
175 125 100 700 3 1
350 250 200 1200 2 2
350 250 200 1200 3 1
^ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ^КОНТАКТОРОВ
I Общие рекомендации. Контакторы долж-I быть сухими и чистыми, с подтянутыми епежиыми и контактными соединениями и льниковыми вводами, с закрытыми или за-ртыми крышками.
Особенно тщательно необходимо следить состоянием электрических контактов. Кон-кты должны иметь: чистые контактные по-рхности без оплавлений, копоти, нагара, ислений, масла, пыли и т. п.; хорошо со-икасающиеся контактные поверхности без щественных перекосов и просветов; перекос шцение) контактов по ширине допускает-ие более 1 мм; зазоры, провалы, растворы контактные нажатия в пределах допусков, [схождение между положениями замыкания линтактов у двух- и трех полюсных к он та кто-у ров должно составлять не более 0,5 мм.
При неудовлетворительной работе аппара-
та следует проверить зазоры, провалы, раст-|оры и контактные нажатия.
Дугогасительные камеры должны быть ус-ановлены без перекосов и прочно укреплены б месту; они не должны препятствовать сво-одному ходу контактов. Работа контакторов шпарата) без дугогасительной камеры или с сломанной камерой не разрешается. Пласти-ы деионной решетки дугогасительной каме-ы не должны касаться одна другой и высту-ать за общую линию расположения. Сопри-асающнеся пластины следует осторожно азъединить, затвердевшие капли металла со тенок камеры и с пластин удалить.
Стальные пластины, проводящие магнит-ый поток дугогасительной катушки, должны лотно (без зазора) прилегать к сердечнику. 1рочно закрепленные соединительные про-рдиики и шины не должны препятствовать еремещению подвижных частей. Магнитную астему необходимо прочно закрепить; якорь
Зак. 1149
должен двигаться легко и свободно, без заеданий. Соприкасающиеся поверхности в магнитных системах должны быть тщательно пригнаны в контакторах переменного тока.
Короткозамкнутый виток в аппаратах переменного тока должен быть надежно закреплен. Если виток лопнул, его необходимо заменить новым точно такого же размера и из такого же материала (обычно из латуни). Немагнитные прокладки не должны выпучиваться; выпучившиеся прокладки не выпрямляют, их заменяют новыми. Штифты, применяемые в магнитных системах постоянного тока для предотвращения залипания якоря, должны быть целыми.
Катушки должны быть прочно закреплены. Изоляционный лаковый покров катушек не должен соприкасаться с острыми частями деталей и корпуса аппарата, При вскрытии и разборке контактора следует принять меры, чтобы не повредить изоляцию катушек. Изоляционный лаковый покров катушек не должен размягчаться, пропиточный состав не должен вытекать; если это происходит и катушка издает резкий запах, а ее цвет местами резко изменился, необходимо принять меры к устра- ‘ нению ненормального нагревания катушки. Если есть подозрение, что повреждена между-витковая изоляция, надо проверить сопротивление катушки и в случае несоответствия паспортным данным заменить ее. Запрещается подавать на катушки контакторов постоянного тока питание от сети переменного тока, а на катушки контакторов переменного тока питание от сети постоянного тока.
Электроизоляционные детали (панели, валики, втулки, бусы и др.) необходимо содержать в чистоте. Они не должны иметь трещин, вспучиваний, обгаров и других дефектов, снижающих сопротивление изоляции. Поврежденные детали подлежат замене.
Пружины аппаратов не должны задевать за какие-либо посторонние детали. Они долж
129
ны быть упругими. Потерявшие упругость и поломанные пружины ремонтировать не разрешается; их необходимо заменить новыми.
Регулировочные детали аппарата должны быть хорошо закреплены в положении, соот
ветствующем уставкам, указанным в инструкциях. Об изменениях уставок должна быть
сделана запись в формуляре
и в вахтенном
журнале.
Механизмы привода и расцепления должны проворачиваться и двигаться без заеданий, крепежные соединения быть хорошо подтянуты. Привод должен иметь четкую фиксацию во всех установленных положениях.
Подшипники, шарниры и другие трущиеся части механизма привода и расцепления следует слегка смазать. Необходимо следить за тем, чтобы смазка не густела и не загрязнялась.^
Контакторы не должны чрезмерно гудеть. Блокировочные рейки между двумя контакторами не должны иметь ослабленного крепежа и чрезмерно свободного хода. После включения одного из блокированных контакторов якорь Другого контактора должен поворачиваться в сторону включения только на малый угол, так, чтобы расстояние между его главными подвижными и неподвижными контактами было не менее 3 мм.
Проверка растворов, провалов, зазоров и иажатия контактов. Растворы, провалы и опережения контактов контактора показаны на рис. 4-26.
Значения провалов, зазоров и растворов определяют в зависимости от конструктивного выполнения контактов; их можно измерять щупом, линейкой, штангенциркулем, нутромером или шаблоном (рис. 4-27). Шаблон делают так, чтобы одна сторона его соответствовала наименьшему зазору, а вторая — наибольшему допустимому.
Раствор А контактов в прямоходовом размыкающем контакторе следует измерять между неподвижным контактом и контактным мостиком при притянутых якорях (рис. 4-28).
Провал определяют непосредственно путем удаления неподвижного контакта и измерения расстояния перемещения подвижного контакта или путем измерения зазора, характеризующего провал между подвижным контактом и его упором при включенном контакте.
Для проверки начального нажатия контактов у контакторов необходимо: наметить линию соприкосновения контактов (рис. 4-29); установить якорь магнитной системы так, чтобы контакты были разомкнуты; проложить полоску папиросной бумаги между подвижным контактом и пластиной (кронштейном), на которой установлен подвижный контакт; наложить петлю из киперной ленты на подвижный контакт по линии соприкосновения и зацепить крючок динамометра; оттягивать динамометр за рукоятку, следя за тем, чтобы линия натяжения была перпендикулярна плоскости соприкосновения контактов. Начальное нажатие определяют в момент, когда бумага станет свободно перемещаться.
При измерении конечного нажатия у замыкающих контакторов катушку включают на номинальное напряжение или якорь магнитной системы прижимают к сердечнику и заклинивают его, а у размыкающих — включают удерживающую катушку на номинальное напряжение или оттягивают якорь от сердечника и заклинивают его. Папиросную бумагу прокладывают между подвижными и неподвижными контактами.
Проверка и регулировка втягивающего иапряжения контакторов. При напряжении на выводах втягивающей катушки в ненагретом состоянии (+ 40 °C), равном 65 % или более
Рис. 4-26. Раствор, провал и опережение контактов:
а — автоматический выключатель; б *— контактор; в — реле; А — раствор; В — провал; С — опережение;
1 — разрывной контакт; 2 — предварительный контакт; 3 — главный контакт
130
Рис. 4-27. Шаблон для измерения растворов, провалов (зазоров) главных контактов контакторов:
а — измерение раствора контактов; б — измерение зазора, характеризующего провал контактов; 1 — пластина для измерения раствора главных контактов; 2 — пластина для измерения провала (зазора) контактов
ь?;.
АГПГП1Т1
нажатия;
Рис. 4-29. Измерение нажатий контактов:
а — начального нажатия контактов контактора; б — конечного
1 — неподвижный контакт; 2 — полоска бумаги; 3 — пружинный динамометр; 4 — петля; 5 — подвижный контакт: 6 — пластина >
Рис. 4-28. Прямоходовой контактор с размыкающими контактами при включенной _ катушке:
А — раствор
Ш.
номинального, якорь контактора постоянного тока должен притягиваться к сердечнику магнитной системы, а при напряжении, рав-ном 20 % или менее номинального, — отпадать.
Контактор переменного тока должен четко включаться при напряжении, равном 85 % номинального.
При регулировке не следует слишком ослаблять пружину, так как в этом случае якорь не будет быстро отпадать. Если при помощи пружины не удается отрегулировать включение и отключение контактора, надо проверить исправность катушки.
Выдержку времени срабатывания тайм-так-торов, а также срабатывание по току или напряжению реле регулируют путем изменения толщины немагнитной прокладки (грубая регулировка) и натяжения пружины (точная регулировка). При этом следует иметь в виду, что: тайм-тактор каждой последующей ступе-Ли пуска электропривода должен иметь зазор, " больший, чем тайм-тактор предыдущей ступени; чем толще немагнитная прокладка, т. е. *чем больше остаточный зазор якоря в притиснутом положении, тем меньше выдержка времени; чем сильнее натяжение пружины, тем Дольше выдержка времени.
Выдержка времени тайм-тактора с размыкающими контактами регулируется изменением сопротивления в цепи размагничивания ^Катушки и натяжения пружины.
Д- Регулировка контактора в пусковых и вуско регулируют их реостатах постоянного Ока. При регулировке укрепляют реостат В вертикальном положении. К выводам подключают источник тока, напряжение которого ^ожно изменять в пределах от 25 до 105% оминального.
Р Устанавливают контактную щетку реоста-первое положение пуска и изменением Дтяжения пружины регулируют контактор
У
на включение при напряжении 60—70 % номинального. Устанавливают контактную щетку реостата в рабочее положение. Доводят напряжение на выводах до 105% номинального, после чего медленно снижают его.
Якорь контактора должен отпадать при напряжении в пределах 25—40% номинального для катушки в холодном состоянии.
Проверка плотности прилегания якоря к сердечнику магнитной системы переменного тока. Плотность прилегания якоря к сердечнику проверяют щупом или по отпечатку на белой бумаге через копировальную бумагу. Если поверхности якоря и сердечника соприкасаются менее чем на 60%, сердечник необходимо подогнать. Для этого пришабривают выступающую часть поверхности вдоль шихтованных слоев. Следует исключить возможность уменьшения зазора между средними выступами сердечника.
Ремонт катушек электрических аппаратов. Поврежденные катушки электрических аппаратов, как правило, заменяют запасными. При незначительном повреждении, наружного слоя изоляции катушки поврежденное место изолируют лакотканью, а затем покрывают изоляционным лаком. Отсыревшие и залитые . водой катушки должны быть просушены. Катушки, залитые забортной водой, предварительно промывают дистиллированной или пресной водой, нагретой до температуры 70—80 °C.
Полную перемотку катушки следует производить проводом таких же марок и площади сечения. Число витков должно соответствовать числу витков заменяемой обмотки.
Если данные сгоревшей катушки неизвестны, до онн определяются по формулам:
135G 45/?<Р 3G
w =--------: w =--------; R — —-----:
d2 /в /в & *
131
л (Di+Da)
где w — число витков;
G — масса катушки, кг;
d — диаметр проволоки, мм;
/в — средняя длина витка, м;
R — сопротивление постоянного тока при 20° С, Ом;
Di и D2 — соответственно наружный и внутренний диаметры катушки мм.
Для бескаркасных катушек н катушек с каркасом из прессшпана
4____
d « 1 ,з]/~G/R.
У вновь намотанной катушки должно быть измерено сопротивление, после чего ее очищают от грязи и жира и сушат при температуре 100—120 °C.
После просушки катушку пропитывают черным асфальтомасляным лаком № 458, погружая остывшую до 60—70° С катушку в лак,
где ее выдерживают до прекращения выделения пузырьков воздуха. Затем катушку извлекают и дают стечь излишкам лака.
Пропитанную лаком катушку сушат при температуре 105—120° С в течение 2,5—3 ч, после чего погружают на несколько минут в покровный асфальтомасляный лак БТ-99 (бывш. 462п) и затем выдерживают на воздухе 15—20 мин для стекания излишков лака. Затем катушку сушат при температуре 105— 115 °C (в случае ускоренной сушки — при температуре 120—130 °C).
В качестве покровных лаков могут также применяться серые глифталемасляные эмали ГФ-92ГС (бывш. СПД) — серая, печной сушки и ГФ-92ХС (бывш. СВД) — серая, воздушной сушки. Во всех этих лаках и эмалях катушку, пропитанную асфальтомасляным лаком № 458, следует держать не более 2—3 мин.
Выводы катушек изолируют, надевая на них изоляционные трубки.
Неисправности контакторов и способы их устранения приведены в табл. 4-23.
Таблица 4-23. Неисправности контакторов и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Контактор не включается
Контактор включается нечетко и не полностью
Отсутствие напряжения в цепи управления
Обрыв цепи управления или обмотки катушки
Замыкание собственного вспомогательного контакта разрегулировано
Заклинивание подвижной системы контактора
Загрязнение (окисление) контактов кнопки управления
Пониженное напряжение сети
Номинальное напряжение катушки не соответствует напряжению сети
Загрязнение якоря, направляющих и упорных планок или появление на них заусенцев вследствие чрезмерного изнашивания
Задевание контактов за дугогасительную камеру, чаще всего поломанную
Чрезмерное натяжение пружин якоря или контактов
Велик воздушный зазор (провал контактов)
Перекос блокировочных рычагов
Заедание якоря в стойках
Проверить и восстановить напряжение в цепи управления
Проверить цепь управления и устранить неисправность. Прн необходимости заменить катушку
' Отрегулировать собственный вспомогательный контакт и
Снять напряжение, выявить причину заклинивания и устранить
Протереть или зачистить контакты
Принять меры к поднятию напряжения до номинального
Установить катушку соответствующего напряжения
Удалить загрязнения и снять заусенцы бархатным напильником
Устранить перекос контактов, поломанную камеру заменить
Отрегулировать натяжение илн заменить пружины
Отрегулировать зазор
Отрегулировать рычаги, устранить перекос
Отрегулировать стойки
132
Продолжение табл. 4-23
л/."
>. л
Г'
Признаки неисправности
£л ' ;
*• ’ “•ь1
л ’Т
?*F i ,Ч,
♦•> •'г' >
Контактор отключается при с опускании кнопки «Пуск*
41 ’ * '''
> Контактор не отключается или нечетко отключается при
{снятии напряжения
^'
I:
J
fc Втягивающая катушка перегревается
Б Контакты чрезмерно нагребаются (медные выше 110ьС, Всеребряные выше 120°C), перезревание токоведущих частей
И»: ^' ' JK&Y . ЩшГ*. к*, .,
№ ’
ИДл ж
ВиКх^ч
«fc'A.
№ • *
il*
£ Обгорание предварительных Й оплавление главных контак-
та
I Сильное гудение контактора беременного тока
ЕС-
Ч
|л
fcv
Причины
Вал затирает в подшипниках
Разрегулированы вспомогательные контакты
Нарушение целостности цепи вспомогательного контакта, шунтирующего кнопку «Пуск»
Якорь загрязнен и заедает
Мало нажатие якорных пружин
Недостаточен зазор магнитной системы, неисправен или отсутствует штифт (немагнитная прокладка против залипания)
Увеличен зазор в магнитной системе
Междувитковое замыкание в катушке
Ток нагрузки выше номинального
Чрезмерно изношены контакты
Обгоревшие и грязные контакты
Ослабление соединения контакта с держателем или гибким проводником
Слабое нажатие контакта
Ослабление болтовых соединений
Неправильная последовательность размыкания и замыкания контактов
Неплотное прилегание якоря к сердечнику, загрязнение
Поврежден короткозамкнутый виток с
Ослабели винты, крепящие якорь и сердечник
Перекос и заедание якоря
Якорь неплотно прилегает к сердечнику вследствие попадания под него посторонних предметов на пути его движения или неровности поверхности якоря и сердечника
Слишком велико нажатие пружин контактов и якоря
Способы устранения
Промыть цапфы вала и подшипники и отрегулировать положение подшипников так, чтобы вал контактора легко вращался в них
Сменить вспомогательные контакты
Найти место обрыва цепи (часто в самом вспомогательном контакте) н устранить
Устранить загрязнение и заедание
Сменить якорные пружины
Проверить зазор, исправить приспособление против залипания
Проверить прилегание якоря и устранить неплотности
Проверить катушку
Проверить ток нагрузки н его соответствие допустимому для контактов
Заменить контакты
Протереть контакты, при необходимости зачистить их
Подтянуть крепящий болт; если поверхность контакта окислилась, зачистить ее до блеска
Сменить пружину
Ослабевшие соединения разобрать, очистить и собрать, плотно их поджать
Отрегулировать взаимное расположение контактов и последовательность нх замыкания
Очистить поверхность соприкосновения. Проверить плотность прилегания якоря к сердечнику
Заменить поврежденный виток новым такого же размера и из такого же материала
Подтянуть винты
Устранить перекос и заедание
Удалить посторонние предметы или пришабрить поверхность торцов якоря и сердечника
Сменить пружины контактов и якоря
133
МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ
Основные сведения. Магнитные пускатели — комплектные аппараты, предназначенные, для дистанционного пуска, остановки' н реверсирования, а также для защиты от опасных перегрузок трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, работающих при номинальном напряжении до 380 В, частоте 50 Гц и температуре окружающей среды не выше +40 и не ниже — 40 °C.
Пускатели обеспечивают также нулевую защиту при мгновенном исчезновении напряжения.
Пускатели не предназначены для эксплуатации в среде, содержащей взрывоопасные или разъедающие металл и изоляцию газы и пары, токопроводящую или взрывоопасную пыль.
Втягивающие катушки пускателей, изготовляемые на напряжение 127, 220, 380 В, обеспечивают нормальную работу пускателей при колебаниях напряжения в сети в пределах 85—105% номинального.
Пускатели рассчитаны на работу в следующих режимах: продолжительном; прерывисто-продолжительном; кратковременном; повторно-кратковременном с частотой до 600 включений в час при ПВ=40 %.
Электротепловые реле пускателя обеспечивают защиту электродвигателя в следующих условиях:
при перегрузке 135 % номинального тока и температуре окружающей среды +40 °C. Отключение электродвигателя происходит в течение 4—25 мин;
в пусковом режиме при затянувшемся пуске или значительной перегрузке, вызывающей остановку двигателя. В этом случае защита срабатывает в тёчение нескольких секунд;
при обрыве одной фазы, если двигатель был полностью нагружен.
Электротепловые реле не предназначены для защиты от токов короткого замыкания в подводящих провддах от пускателя к двигателю, поэтому защита от токов короткого замыкания должна осуществляться предохранителями или автоматическими выключателями.
Магнитные пускатели серии ПМ-1000. .Предназначены для управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, работающими прн номинальном напряжении до 380 В и частоте 50 Гц.
Номинальный ток пускателей 15 А. Наибольший допустимый коммутируемый пускателями ток прн напряжении 380 В — 120 А.
Технические данные нагревательных элементов магнитных пускателей серии ПМ-1000 приведены в табл. 4-24.
Магнитные пускатели серии ПММ. Предназначены для управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, работающими в судовых электрических установках при номинальном напряжении 220 и 380 В, частоте 50 Гц, в интервале номинальных токов 22,5—150 А.
Нереверсивный пускатель имеет линейный контактор и 2 электротепловых реле в двух фазах, реверсивный пускатель имеет 2 контактора направления и 2 электротепловых реле.
Основные технические данные магнитных пускателей серии ПММ приведены в табл. 4-25.
Технические данные электротепловых реле, встраиваемых в пускатели серии ПММ, указаны в табл. 4-26.
Данные для выбора электротепловых реле серин ТРТ пускателей серии ПММ приведены в табл. 4-26.
Таблица 4-24. Технические данные нагревательных элементов магнитных пускателей серии ПМ-1000
Ток, А Ток, А
номинальный нагревательных элементов номинальный электродвигателя допустимый пусковой номинальный нагревательных элементов номинальный электродвигателя допустимый пусковой
0,47 0,45-0,50 2,5 2,88 2,74—3,02 25,6
0,58 0,51—0,56 2,6 3,18 3,03—3,34 26,0
0,60 0,57—0,63 3,3 3,51 3,35—3,67 25,0
0,67 0,64—0,70 4,2 3,86 3,68—4,05 32,0
0,74 0,71—0,78 5.2 4,26 4,06—4,47 38,0
0,83 0,79—0,87 4,0 4,71 4,48—4,95 42
0,92 0,88—0,97 4,5 5,18 4,96—5,40 45
1,03 0,98—1,08 6,6 5,73 5,41—6,05 51
1.14 1,09—1,?0 7,4 6,36 6,06—6,67 55
1.27 1,21—1,33 . 8,8 7,01 6,68—7,35 66
1.41 1,34—1 48 9,0 7,73 7,36—8,10 68
1,56 1,49—1,64 11.0 8,55 8,11—9,0 81
1,73 1,65-1,82 13,0 9,45 9,01—9,90 83
1,92 1,83—2,02 14,8 10,40 9,91—10,90 96
2,13 2,03—2,24 15,1 11,50 10,91—12,10 104
2,36 2,25—2,47 15,5 12,70 12,11—13,29 114
2,60 2,48—2,73 21,0 13,95 13,30—14,60 139
134
Таблица 4-25. Основные технические данные пускателей серии ПММ
Типоразмер Ток, А Максимальная частота включений в час
максимальный пусковой номинальный длн-тельного режима при исполнении контактора допустимый рабочий в закрытом исполнении прн режимах рекомендуемый пусковой при частоте включений 600 в час
30 мин 5 мин ПВ=40 %
открытом закрытом эквивалентный ток ток нагрузки
I 175 25 22,5 30 35 25 30 150 600
II 350 50 45 70 85 50 70 300 600
III 600 100 90 100 100 100 100 500 600
IV 900 150 135 150 150 150 150 700 600
обслуживание.
Периодиче-
Техническое ские осмотры пускателей должны произво-циться в зависимости от условий эксплуатации, но не реже одного раза в три месяца. На время осмотра пускатели следует отключать от сети.
Необходимо следить за тем, чтобы все винты были плотно затянуты. Нельзя допускать скопления пыли, копоти и грязи в пускателе. Особое внимание следует обратить на части пускателя, расположенные под вспомогательными контактами, так как скопление металлической пыли вследствие изнашивания иеподвижных контактов может значительно снизить сопротивление изоляции пускателя.
Нельзя допускать работы пускателя при сильном гудении электромагнита.
Оси и втулки подвижных частей смазывать йе рекомендуется, так как со временем масло загрязняется и густеет, что может привести к заеданию подвижных частей. При загрязнении осей и втулок их следует промыть и вытереть насухо. Рабочие поверхности главных контактов магнитного контактора, изготовленные из металлокерамики, обычно не требуют технического обслуживания, смазывать их нельзя. В случае обгорания рекомендуется протереть рабочие поверхности контактов замшей или чистой ветошью, слегка смоченной 8 спирте.
Начальное нажатие пружин подвижных Мостиковых контактов магнитного контакто->а должно быть 2,15—2,75 Н, а конечное 0,25—3,92 Н.
Раствор главных контактов А (рис. 4.30), S. е. зазор между подвижными и неподвижными контактами, при отпущенном якоре должен быть равен 5—7,5 мм. Раствор вспомогательных контактов должен быть равен 5,5±0,8 мм. рровал мостиковых контактов В во включенном положении должен быть в пределах 3,7— 4,7 мм.
. Растворы и провалы контактов могут определяться непосредственным измерением или измерением зазора К. (табл. 4-27 и рис. 4-30). Допустимая неодновременность касания контактов — 0,5 мм.
J Смещение подвижных контактов относительно неподвижных допускается до 2 мм.
При этом: раствор А = К1 — К2 — 25— —19 = 6 мм; провал В = К2 — КЗ = 19— —16 = 3 мм.
Указанные значения растворов, провалов и т. п. относятся к новым, неизношенным аппаратам. При работе контакты изнашиваются, что приводит к изменению приведенных значений. Если провал контактов станет меньше 1 мм, их следует заменить новыми.
Кнопки управления, встраиваемые в пускатель, при нормальной эксплуатации не нуждаются в особом обслуживании; их только очищают от грязи и пыли. Фетровые, покрытые салом шайбы, служащие для сальниковых уплотнений, встроенных в оболочки, следует проварить в солидоле один раз в 6—8 мес. Резиновые прокладки в крышке оболочки пускателя необходимо заменять, когда резина высыхает настолько, что на ней появляются трещины.
Таблица 4-26. Электротепловые реле, встраиваемые в пускатели серии ПММ
Тнп реле Типоразмер пускателя Номинальный ток, Л
двигателя нагревателя реле
ТРТ 111 1,4—1,9 1,75
ТРТ 112 2,0—2,7 2,5
ТРТ 113 2,8—3,8 3,5
ТРТ 114 I 4,0—5,4 5,0
ТРТ 115 5,6—7,6 7,0
ТРТ 121 7,2—9,9 9,0
ТРТ 122 9,7—12,5 11,5
ТРТ 131 11,7—15,8 14,5
ТРТ 132 I и II 14,5—19,6 18
ТРТ 133 17,8—24 22
ТРТ 134 I, II н III 22,5—30,5 28
ТРТ 135 28,2—38,2 35
ТРТ 136 III 36—49 45
ТРТ 137 45—61 56
ТРТ 138 II, III и IV 57—77 71
ТРТ 139 73—99 90
ТРТ 141 89—120 ПО
ТРТ 142 IV 113—135 140
135
Рис. 4-30. Измерение раствора н провала контактов:
1 — неподвижный контакт; 2 — держатель мостиковых контактов; 3 — неподвижный контакт; 4 — мостиковый контакт; 5 — винты крепления нагревателей; 6 — обойма нагревателя; 7 — кнопка «Возврат»; 8 — нагреватель; 9 — термобиметал-лическнй элемент; 10 — пластмассовая рейка;
11 — отключающая пружина; 12 — втягивающая катушка; 13 — дугогасительная камера
Не реже одного раза в год надо проверять калибровку электротепловых реле с нагретого до установившейся температуры состояния, для чего пускатель должен прогреваться в течение 3—4 ч током
, , 1 / 90—*окр
/ = 'ИОМ I/ ' _п ’
где /ном — номинальный ток нагревателя, А;
/окр — температура помещения, в котором производится проверка калибровки, °C.
После прогревания дают увеличенный на 35 % ток, т. е. ток перегрузки будет равен 1,35 I.
С момента перегрузки, реле должны сработать в течение 6—15 мин. Если при проверке калибровки время срабатывания окажется меньше 4 и больше 25 мин, необходимо произвести подрегулировку. В особенности это
Таблица 4-27. Значения зазора К, мм (см. рис. 4-30) в зависимости от положения подвижной системы
Положение подвижной системы К1 К2 КЗ
Контакты полностью разомкнуты 25 — —
Момент касания главных контактов 19 —
Контакты полностью замкнуты — — 16
необходимо, если время срабатывания становится меньше 4 мин, так как в этом случае возможны ложные срабатывания реле.
Необходимость подкалнбровки реле может возникнуть в зависимости от местных ус- ловий эксплуатации при: различной температуре окружающей среды для двигателя и пускателя; значительном отличии окружающей температуры от + 40 °C; замене нагревате-ля или необходимости изменить уставку тока; монтаже пускателя на металлическом, подогреваемом или охлаждаемом основании; необходимости увеличить или уменьшить время срабатывания при перегрузке 135% н т. п.
Необходимо иметь в виду, что при коротком замыкании на выводах электродвигателя или в кабеле, идущем от пускателя к двигателю, нагреватели электротепловых реле,-имеющие большое сопротивление порядка нескольких Ом, могут сгореть скорее, чем успеет достаточно прогреться термобиметаллическая пластина реле, так как ток короткого замыкания может оказаться значительно выше тока термической устойчивости нагревателя, но недостаточно высоким для срабатывания автомата или другого аппарата, предназначенного для защиты от токов короткого замыкания в сети.
Для замены нагревателя электротеплового реле необходимо удалить 2 винта, снять прикрывающую его обойму, заменить нагреватель и поставить обойму на прежнее место. При этом надо следить за тем, чтобы на контактных поверхностях нагревателей не было окислов и грязи.
После замены нагревателей следует проверить калибровку реле и в случае надобности подрегулировать уставку тока (она может изменяться в пределах ±10%).
Во время работы пускателя крышка оболочки должна быть закрыта. Нельзя допускать ненормального гудения электромагнита, так как это вызывает вибрацию подвижных частей. Возможные неисправности пускателей указаны в табл. 4-28.
136
Аблица 4-28. Неисправности пускателей и способы их устранения
р Признаки неисправности Причины Способы устранения
Пускатель не включается Нет напряжения в цепи уп- Проверить н восстановить
Г 5. [Чрезмерное гудение магнит- равления Обрыв цепи управления илн обмотки катушки Собственный вспомогательный контакт не отрегулирован Напряжение на выводах питание цепи управления Проверить цепь управления и устранить неисправность. Прн необходимости заменить катушку Заменить собственный вспомогательный контакт Проверить значение напря-
И Системы ?* г- Г . S' j; Толщина металлокерамиче- втягивающей катушки ниже 0,85 номинального Якорь неплотно прилегает к сердечнику Лопнул короткозамкнутый виток Нажатие контактов выше до- пустимого Ось якоря заедает Предельное изнашивание ження и устранить причину гудения Если рабочие поверхности якоря н сердечника загрязнены, — протереть, иначе потребуется их шабровка илн шлифовка Заменить магнитную систему или короткозамкнутый виток Проверить нажатне контактов и отрегулировать путем изъятия регулирующих шайб Устранить заедание Заменить контакты из числа
х пластин уменьшилась до контактов запасных
ММ осле снятия напряжения с Залнпанне якоря магнитной Удалить смазку
Гивающей катушки главные такты не размыкаются системы вследствие того, что смазка не удалена перед вводом в эксплуатацию пускателя
кГНИТНЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ
СТАНЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
Основные сведения. Эти устройства явля-я комплексными. Они состоят нз смонтнро-ных в общем металлическом шкафу элек-магнитных и других аппаратов, служащих управления электроприводами.
Магнитные контроллеры предназначены ,, пуска, реверсирования двигателей полного и переменного тока и регулирова-частоты их вращения, когда применение *вых контроллеров невозможно нли за-(нительно. Электродвигателем в этом слу-управляют вручную, с помощью командо-Гроллера, воздействующего на него через |итный контроллер.
Станции позволяют управлять электро-юдами с помощью кнопочных постов илн актов датчиков в соответственно полуав-ггических и автоматических схемах работы троприводов.
каждая магнитная станция рассчитана на «енеиие при определенных мощности, калении сети, условиях пуска и регулнрова-Электропривода и режиме работы.
[танции изготовляются для режимов ра-ррдолжнтельного, при котором период узки электрических аппаратов станций Отключения продолжается как угодно
прерывисто-продолжительного, при котором период нагрузки не должен превышать 8 ч, по истечении которых станция может быть включена для дальнейшей работы после того, как она будет отключена и включена не менее трех раз;
кратковременного, ограниченного промежутком времени, в течение которого температура аппаратов станции не достигает установившегося значения и снижается до значения, соответствующего холодному состоянию после отключения;
повторно-кратковременного, при котором кратковременные периоды нагрузки чередуются с периодами пауз. При этом продолжительности периода нагрузки н периода паузы таковы, что температура частей станции не успевает достигнуть установившегося значения.
Техническое обслуживание. Надежность и работоспособность комплектных устройств уп равлення в значительной степени зависят от соблюдения правил эксплуатации.
. Не разрешается класть посторонние предметы на крышку шкафа, в котором находится аппаратура станции, так как это мешает нормальному охлаждению.
Категорически запрещается держатьРпо-сторонние предметы внутри шкафа — это может быть причиной аварии.
Магнитные контроллеры н станции следует осматривать при снятом напряжении.
137
Таблица 4-29. Неисправности магнитных котроллеров и станций управления и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
При переводе рычага поста управления в одно из рабочих положений «Вперед» или «Назад» электродвигатель остается неподвижным. Прн этом не включается нулевое реле
Электродвигатель не вращается. Не включается один из следующих контакторов: линейный, направления, скорости или тормоза
Все контакторы включаются, но срабатывает тепловая или максимальная защита
Прн переводе рукоятки командоконтроллера в крайнее рабочее положение двигатель приходит в движение, но затем останавливается. Срабатывает тепловая нлн максимальная защита
Чрезмерное повышение температуры главных контактов контакторов нлн тайм-такто-ров
Поверхности контактов приобретают цвет побежалости
Во время работы магнитной станции или контроллера неожиданно отключаются все контакторы: сработала тепловая нлн максимальная защита; перегорели плавкие вставки предохранителей
При включении тайм-такто-ров ускорения отключаются контакторы
Значительное нарастание тока. Срабатывает реле максимального тока
Перегорели плавкие вставки предохранителей
Нарушено касание вспомогательных контактов в цепи катушки нулевого реле
Обрыв в катушке нулевого реле
Нарушен контакт в цепи катушки контакторов: линейного, направления, скорости или тормоза
Обрыв в катушке контактора
Обрыв в цепи катушки тормоза, в связи с чем он не освобождает двигатель
Неисправность приводимого механизма (например, его заклинивание)
Ток нагрузки двигателя превышает допустимый (неисправность приводимого механизма)
Нарушена регулировка электротепловых или максимальных реле
Недостаточное нажатие, провал меньше допустимого и т. д.
Нагары и наплывы по поверхности контактов
Перекосы при соприкосновении контактов
Заедание в приводимом механизме
Случайное короткое замыкание в цепи управления
Ток нагрузки превышает допустимый
Приварились контакты тайм-тактора ускорения, ввиду чего оказалась зашунтированной часть пускового резистора. Недопустимое изнашивание контактов или неисправность пружины
Повреждение удерживающей катушки контактора
Сменить плавкие вставки
Проверить состояние и провалы вспомогательных контактов н отрегулировать их в соответствии с указаниями инструкции завода-изготовителя по обслуживанию контакторов
Сменить катушку
Проверить состояние и провалы указанных контактов и отрегулировать их в соответствии с указаниями инструкции по техническому обслуживанию контакторов
Сменить катушку
Проверить цепь катушки тормоза
Проверить состояние приводимого механизма и устранить неисправность
Проверить состояние проводимого механизма и устранить перегрузку двигателя
"Проверить выдержку времени, обеспечиваемую электро-тепловыми реле, и привести ее в соответствие с указаниями инструкции по регулировке реле
Отрегулировать нажатие и провалы в соответствии с указаниями инструкции по обслуживанию контакторов
Удалить нагары и наплывы
Устранить перекосы
Проверить состояние приводимого механизма
Сменить плавкие вставки
Устранить перегрузку
Контакты зачистить, отрегулировать провалы согласно инструкции по техническому обслуживанию контакторов
Проверить работу тайм-так-тора и заменить поврежденную катушку
138
Окончание табл. 4-29
Признаки неисправности
I» <' ! |
причины
Способы устранения
При пуске в ход электродви-гель медленно начинает враться или частота вращения :ле пуска ниже иоминаль-I. При этом не включается 1м-тактор. В главной цепи гался включенным пусковой IHCTOp
Изменилась уставка реле
Обрыв в цепи . втягивающей катушки тайм-тактора
Залипание якорей тайм-так-торов ввиду отсутствия немагнитных прокладок иа якоре, снятых при разборке тайм-так-торов и ие установленных на место
То же, но немагнитные прокладки имеются
Проверить уставку реле. Если указатель шкалы реле установлен правильно, то о работе реле можно судить только при проверке под током
Заменить катушку
Установить немагнитные прокладки на место
Проверить ход якоря и устранить неисправность
Во время ежедневных осмотров необходи-тщательно проверять состояние комплект-х устройств, удалять пыль, проверять на-кность затяжки контактных зажимов. За-1еиные дефекты следует устранять.
При ежемесячном осмотре следует проверь состояние контакторов и реле, а также нервность плавких вставок всех предохрани-ей; замерять сопротивление изоляции, ко-ое с подводящими кабелями должно быть меиее 1 МОм для новых и 0,5 МОм для маг-пых контроллеров и станций управления, ипих в ремонте.
Во время полугодового осмотра, помимо заиного, необходимо проверять нажатие, творы и провалы всех контактов, крепле-аппаратов на панели, а также затяжку тактных соединений, состояние резиновых ютнений (потерявшую эластичность и по-скавшуюся резину необходимо сменить), тирать комплектные устройства снаружи изнутри сухой чистой ветошью, удалять 1Ь и устранить выявленные неисправности wi. 4-29).
НТРОЛЛЕРЫ
Основные сведения. Контроллеры служат управления электродвигателями постоян-з тока и трехфазными короткозамкнутыми гателями переменного тока (включая мно-соростиые).
Устройство кулачкового контроллера пере-кого тока показано иа рис. 4-31.
Подвижный контакт 9 укреплен иа рычаге может вращаться относительно центра цени я рычага. Контакт 9 соединяется за-юм вывода с помощью гибкой связи 4. икание контактов и необходимое нажатие шечиваются пружиной 6, которая воз-:твует иа рычаг 5 через шток 7. При попе рукоятки контроллера кулачок 1 на-1ает на ролик 2. При этом сжимается пру-а 6 и контакты 8 и 9 размыкаются. Момент
замыкания и размыкания контактов зависит от профиля кулачковой шайбы 3. Таким образом, в контроллере контакты замыкаются пружиной, а размыкаются кулачком, что обеспечивает разрыв контактов в случае их приваривания. Кулачковые контроллеры могут выполняться с числом кулачков до 15—16 или 30—32 при двух кулачках на контакт.
Контактные элементы расположены по оси контроллера по обе стороны кулачковой шайбы, что позволяет сократить осевую длину контроллера..
Для удержания рукоятки в определенном положении контроллер имеет механизм фиксации положения вала.
Между кулачковыми элементами устанавливают асбоцементные перегородки 10, препятствующие перекрытию дугой полюса аппарата.
Рис. 4-31. Кулачковый контроллер серии КВ
139
Дугогасительные устройства, аналогичные применяемым в контакторах постоянного тока, обычно в этих случаях не ставят.
Техническое обслуживание. Не реже одного раза в месяц, а также после каждого длительного перерыва в эксплуатации следует тщательно проверить состояние всех деталей контроллера, осмотреть рабочие контакты, выводы и тбковедущие части, удалить пыль и грязь. При этом необходимо заменить изношенные контакты и следить за тем, чтобы уменьшение провала (вследствие износа контактов) было не ниже 0,5 мм.
Надежный контакт обеспечивается только при -надлежащей чистоте контактных поверхностей.
В случае большого обгара серебряные контакты рекомендуется слегка зачистить бархатным напильником. Зачистка их наждачной или стеклянной бумагой не допускается. Копоть следует удалять чистой ветошью.
Ослабленные винты и гайки должны быть подтянуты. Необходимо убедиться в наличии контргаек и пружинных шайб на болтах зажимов выводов; отсутствие их может вызвать ослабление контактов при вибрации.
Подшипники вала при эксплуатации в смазке не нуждаются: их рекомендуется смазывать только при капитальном ремонте. Для предупреждения появления коррозии, а также для увеличения срока службы пружин рекомендуется покрывать их тонким слоем технического вазелина. Не следует допускать попадания вазелина на контакты, так как это способствует их обгоранию.
Ролики кулачковых элементов и фиксаторов, а также втулки фиксаторов имеют бронзографитные вкладыши, которые в процессе эксплуатации смазывать не рекомендуется. При капитальном ремонте детали с бронзографитными вкладышами следует промыть, просушить и пропитать веретенным или турбинным маслом.
140
Глава 5
f4 ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ, f СРЕДСТВА АВТОМАТИКИ И ДИСТАНЦИОННОГО
: УПРАВЛЕНИЯ
ДАТЧИКИ И ИНДИКАТОРЫ
Общие сведения. Датчики могут быть активными и пассивными. Активный датчик (термопара, тахогенератор) служит непосредственным преобразователем контролируемой величины в электроэнергию, которая в простейших случаях измерения является источником тока для цепи и измерителя.
В пассивных датчиках преобразователь в контролируемой среде или при механическом Воздействии изменяет свои электрические параметры. Поэтому задача измерения сводится К численной оценке изменения электрических свойств преобразующего элемента. В схемах такого рода необходим внешний источник питания, который служит для снабжения электроэнергией всех трех элементов схемы: преобразователя, измерительной цепи и измерителя-приемника.
Ниже приводится описание устройства и работы датчиков и индикаторов судовых систем контроля температуры.
Классификация указанных систем приведена в табл. 5-1.
Контактные термометры. Эти термометры действуют по принципу преобразования тепловой энергии в механическую, вызывающую замыкание или размыкание контактов, которые служат для дистанционного включения сигнализации или для работы системы автоматического поддержания заданного значения температуры.
При наличии у преобразующего устройства температурной шкалы обеспечивается непосредственный отсчет параметра в месте контроля.
Устройство биметаллических и жидкостногазовых манометрических контактных термо-
Таблица 5-1. Общая характеристика судовых систем контроля температуры
Метод измерения температу-< РЫ Принцип работы преобразователя Материал преобразователя Диапазон измеряемых температур, СС Температурный коэффициент сопротивления Термоэ. д.с. при tt=100 °C, G=0 °C, мВ Схемы измерений, применяемые иа судах
i Контактные термо-метры Расширение твердых тел, жидкостей и газов при нагреве Биметалл, ртуть, хлор-этил —104-4-100 — — Соединительная линия С сигнальным реле предельного уровня
$ Термомет- Изменение Медь —504-4-150 ам=0,00428 — Логометриче-
;рЫ СОПрО- сопротивления Никель —504-4-250 ан=0,00527 —— ские, мостовые,
Етивления |проволоч-;8ые проводника при нагреве Платина —1204-4-4-500 ап=0,00394 —- компенсационные
| Термомет- Изменение Медно-мар- 4-120 -(0,0244- — Мостовые
|ры сопротивления молупровод- сопротивления полупроводника при нагреве ганцевые соединения (ММТ) 4-0,034) схемы температурной защиты с использова-
|ннковые Кобальто-марганцевые соединения (КМТ) Хромель-ко-пель 4-180 -(0,0454-4-0,06) нием релейного эффекта
к Термо-галектриче- Изменение контактной 4-600 — 6,95 Соединительная линия с
ГСкие термо- 1 метры разности потенциалов при Железо-константан 4-600 — 5,37 милливольтметром, компенса-
нагреве Платиноро-дий-платина 4-1400 — 0,64 ционные
141
Рис. 5-1. Типовые схемы электрического измерения температуры
метров, работающих в качестве температурных пожароизвещателей рассмотрено ниже.
Термометры контактного типа применяют в качестве элементов защиты электроприводов. В этом случае биметаллический мембранный датчик закрепляют на лобовой части обмотки электродвигателя, что обеспечивает улучшение использования последнего, особенно при пониженной температуре окружающей среды.
Проволочные термометры сопротивления. В этих термометрах преобразующим устройством является пассивный датчик — калиброванный проволочный резистор, сопротивление которого зависит от температуры.
В качестве резисторов применяют медные, никелевые и платиновые (для высоких температур) провода, намотанные на изоляционный каркас из слюды, керамики или фарфора. Каркас с чувствительным элементом для защиты от механических повреждений вставляют в стальную никелированную или латунную трубку, в верхней части которой имеется коробка выводов для электрического подсоединения в цепь измерений.
Для уменьшения тепловой инерционности и повышения вибростойкости получают распространение остеклованные резисторы.
Рис. 5-2. Температурная защита электропривода:
а — вольт-ампериые характеристики термистора при измерении температуры; б — электрическая схема пускателя с встроенной температурной защитой
142
В зависимости от требуемой точности оценки температуры используют различные схемы измерения. Однако во всех случаях принимают меры для уменьшения дополнительной погрешности измерения, вносимой температурными изменениями сопротивления соединительных проводов.
Обычно применяют многоточечные схемы контроля температуры, при которых на приемном посту имеется одна измерительная схема с показывающим прибором, обслуживающая несколько преобразователей. Схема снабжается переключателем для присоединения измерительной цепи к избираемому датчику.
Типовые принципиальные схемы измерений, используемые на судах, представлены на рис. 5-1. Компенсационные резисторы 7?к> различные в цепи каждого .преобразователя, позволяют при многоточечной схеме контроля с использованием одного прибора выравнивать сопротивление соединительных линий при различной их длине. Для частичной компенсации дополнительной погрешности измерения, возникающей вследствие температурных колебаний сопротивления соединительных проводов, часто применяется трехпроводное соединение термометра сопротивления с измерительной цепью. Последняя получает питание от источника постоянного тока через полупроводниковые выпрямители.
Логометрическая схема (рис. 5-1, а) наиболее проста. Применение двухрамочного магнитоэлектрического прибора уменьшает погрешность.
Мостовая схема (рис. 5-1,6) обеспечивает повышенную точность при использовании однорамочного магнитоэлектрического прибора. Компенсационная схема (рис. 5-1. в) применяется для замеров очень малых отклонений температур, например в трюмах рефрижераторных судов. Здесь уравновешивание измерительного моста производится посредством потенциометра R и нулевого гальванометра. Положение движка потенциометра на шкале определяет значение температуры.
Полупроводниковые термометры сопротивления. К классу полупроводников относятся окислы и сульфиды металлов. Терморезисторы (термисторы) конструктивно могут быть выполнены в виде бусинок, шайб, таблеток, стержней, пленок. Для теплового контроля с полупроводниками чаще применяются мостовые схемы.
На рис. 5-2, а показаны вольт-амперные характеристики, отображающие в координатах U1 изменение сопротивления термистора в результате нагрева проходящим через него током. При малых токах не происходит нагрева термистора и его характеристика линейна. Этому соответствует начальная часть вольт-амперной характеристики. С повышением то ка термистор разогревается и сопротивление его уменьшается. Ток возрастает, что вызывает увеличение притока энергии, переходящей в теплоту. Процесс продолжается до наступления теплового равновесия, когда энергия, выделяемая током, становится равной энергии, рассеиваемой в окружающую среду. Нагрев
>мистора током отражается на его вольт-перной характеристике, делая ее значи-1ьно нелинейной. Вид характеристики зави-г от температуры окружающей среды и теп-этдачи.
В условиях постоянной теплоотдачи изме-ше вольт-амперной характеристики прак-(ески используется в схемах температур-5 защиты электрических машин на основе с называемого релейного эффекта, под горым понимается резкое увеличение тока 1епи термистора.
Схема защиты электропривода с полупро-щиковым термистором представлена на :. 5-2, б. Реле защиты КК встроено в обыч-й пускатель, имеющий кнопки управления , S2 и линейный контактор КМ. Схема пи-тся от блока управления БУ, преобразую-го ток и изменяющего температурную устав-путем регулирования питающего напряже-
Характеристики термистора 7?f, закреп-[иого на лобовой части обмотки электро-[гателя М, для двух значений температур я /2 показаны на рис. 5-2, а, на котором так-представлена линейная вольт-амперная щктеристика сопротивления 7?р резистора ютки реле КК. При напряжении U, когда пература в исходном положении равна tlt ючий ток цепи определяется точкой 7, пересекаются характеристики 7?^ и 7?р. и этом ток недостаточен для срабатывания ie КК. При повышении температуры про-;одит резкое (10—15-кратное) увеличение .а, который вследствие изменения положе-[ вольт-амперной характеристики термисто-будет теперь соответствовать новой точке 2 есечения характеристик T?t2 и 7?р^ Реле ' срабатывает и обесточивает катушку литого контактора КМ. Двигатель отклю-тся, вспомогательный контакт КК шунти-т термистор, предупреждая выход его строя из-за чрезмерного перегрева.
Термоэлектрический метод измерения тем-атуры. Термопара состоит из двух провод-сов разных металлов, соединенных 'на од-I конце. Если место соединения (слой) на-ть, то на противоположных (свободных), гцах появится термоэ. д. с., значение кото-i зависит от вида металлов или сплавов и разности температур концов термопары. Свойства термопары: абсолютное значение моэ. д. с. зависит только от разности тем-►атур «горячего» и «холодного» соединения 1нородных металлов и не зависит от рас-деления температур вдоль проводников це-значение термоэ. д. с. не изменяется при сючении в разрыв цепи термопары любого тьего проводника.
Возникающая термоэ. д. с. (и, следователь-разность температур) может быть измерена осредственным включением в цепь милли-ьтметра. В характеристику термопары дит значение термоэ, д.с. в милливольтах t разности температур 100 °C (^ = 100 °C, = 0).
На судах применяются 3 типа термопар: ►мель-копелевые, железо-константановые, 1тинородий-платиновые.
Рис. 5-3. Схема измерения температуры термопарой
Горячий спай термопары имеет стеклянную или керамическую изоляцию и помещен в металлическую защитную трубку. В верхней части трубки 'имеется контактный разъем для присоединения измерительной цепи, в простейшем случае состоящей из соединительных проводов (рис. 5-3). Измерительный прибор' — милливольтметр может быть градуирован непосредственно в градусах Цельсия, если температура /2 свободных концов будет постоянной и соответствовать тарировке с данным типом термопары. Для соблюдения этого требования при градуировке концы термопары помещают в специальную камеру — термостат, где электротепловое реле КК и резистор 7?н поддерживают постоянную температуру. Соединительные провода между головкой термопары и термостатом выполняются из материала рабочих электродов или из более дешевых сплавов, имеющих такую же термоэ. д. с., как и основной материал. Например, для пла-тинородий-платиновой термопары, имеющей большую химическую стойкость при высоких температурах, один удлинительный провод выполняют из меди, другой из сплава ТП, содержащего 60% меди и 40% константана.
Ток, протекающий через измерительный прибор, может быть определен по формуле
Е
где 7?т — сопротивление термопары;
7?у — сопротивление удлинительных проводов;
7?п — сопротивление измерителя, включая сопротивление проводов от термостата до прибора.
Градуировка шкалы измерителя в градусах Цельсия соответствует постоянному сопротивлению измерительной цепи и зависит от вида материала термопары и принятого значения температуры ?2.
Это особенно необходимо учитывать в процессе эксплуатации, когда возможны замена соединительных кабелей или подключение дополнительных датчиков в многоточечных схемах контроля. Технические данные термопар приведены в табл. 5-2.
Термо извещатели пожарной сигиализа- ,
ции. Термоизвещатели (тепловые пожароиз- I
вещатели), реагирующие иа изменение темпе- j
ратуры в контролируемых помещениях, подразделяются на максимальные, дифференци- .
альные и комбинированные. :
I1
Таблица 5-2. Технические данные термопар
Термопара
Провод
положительный отрицательный
Материал Цвет Материал Цвет
Термоэ. д. с. при температуре 100 °C, мВ
Сопротивление, Ом, проводов длиной 1 м при площади сечения, мм2
1 1,5 2,5
Платиноро-дий-платино-вая
Хромель-алюмелевая
Хромель-ко-пелевая
Железо-копелевая
Медь Красный Сплав ТП Зеленый П
То же То же Константан Коричневый М
Хромель Фиолетовый Копель Желтый хк
Железо Белый То же То же ЖК
0,64±0,03 0,05
4,10±0,15 0,52
6,90±0,30 1,15
5,75±0,25 0,61
0,08
0,35
0,77
0,41
0,02
0,21
0,46
0,24
Максимальные термоизвещатели включают сигнализацию, когда температура достигает уровня, при котором возникает опасность пожара. На судах применяются извещатели, срабатывающие при температуре 70 или 90 °C.
Дифференциальные термоизвещатели реагируют на скорость изменения температуры и используются для помещений с высоким уровнем нормальной температуры (например, в котельных, сушилках и т. д.). Настройка срабатывания дифференциальных извещателей устанавливается в пределах 6—11 °С/мин.
Комбинированные термоизвещатели реагируют на конечную установленную температуру и на скорость ее нарастания.
Ниже приводятся наиболее распространенные на судах типы термоизвещателей, их конструктивные особенности и электрические схемы.
Рис. 5-4. Биметаллический температурный по-жароизвещатель максимального действия
Рис. 5-5. Пожароизвещатель максимального действия с плавкой вставкой *
144
Максимальный биметаллический пожаро -извещатель (рис. 5-4) является одним из простейших типов извещателей контактной системы температурного контроля.
При повышении температуры биметаллическая пластина 2, одним концом жестко закрепленная на корпусе /, изгибается вследствие того, что составляющие материалы имеют различные коэффициенты линейного расширения. Упорным винтом <?, нажимающим на пружинящий нижний контакт, разрывается электрическая цепь 4 пожароизвещателя, что приводит к включению сигнализации.
Прогиб биметаллической пластины зависит от конечной температуры. Регулируя положения винта 3 по специальной шкале, можно изменять установку срабатывания извещателя. Биметаллический чувствительный элемент выполняется пластинчатым или в виде пружины.
Максимальный термоизвещатель с плавкой вставкой получил в последнее время преимущественное распространение благодаря своей вибрационной стойкости. Основным недостатком его считается отсутствие возможности регулировки температуры срабатывания в случае перемены климатической зоны плавания судна.
Конструктивное оформление извещателей с плавкой вставкой различно. В простейшем случае это 2 спаянных пружинящих контакта, укрытые сетчатым защитным кожухом.
На рис. 5-5 схематически показана одна из модификаций извещателя типа SMK-60, выпускаемого в ГДР. Плавкая вставка (пробка) 4 впаяна в металлическую трубку, вмонтированную в пластмассовую съемную крышку 5. При навинчивании крышки на корпус 6 пробка толкает шток 2, сжимая пружину 3, Перемещение штока вызывает замыкание пружинящей контактной группы 1, Извещатель с навинченной крышкой готов к работе.
При повышении температуры пробка 4 расплавляется. Под действием пружины 3 шток 2 перемещается вниз. Контактная группа 1 извещателя размыкается.
На плавкой вставке указана температура ее плавления: 70 или 90 °C.
Разъемная конструкция извещателя позволяет в случае необходимости менять температурную уставку срабатывания путем навинчивания новой крышки с соответствующей калиброванной плавкой вставкой.
В извещателях, предназначенных для установки в сырых помещениях, плавкая вставка заключена в стеклянный баллон с теплопроводящим газом.
Пневмоэлектрический извещатель с плавкой вставкой для танкеров используется в системе контроля взрывоопасных помещений большого объема: насосных отделений, шланговых помещений и т. д.
По подволоку помещения прокладывается Находящаяся под давлением металлическая воздушная трубка, конец которой связан с прессоставом, установленным за переборкой во взрывобезопасном месте. Магистральная воздушная трубка имеет отростки, концы которых запаяны легкоплавким составом. При пожаре герметичность контролируемой системы нарушается и в прессостате размыкается Электрическая контактная группа, что выбывает включение пожарного сигнала.
Максимальный манометрический пожаро-извещатель (рис. 5-6) предназначен для использования во взрывоопасных помещениях | рефрижераторных камерах. В месте контроля устанавливается термобаллон 7, наполненный легкоиспаряющейся жидкостью, Чаще ||сего хлорэтилом. Манометрический измерительный прибор с контактной группой устанавливается вне контролируемого помещения. jHa подвижную систему 5 измерителя дейст-от встречно 2 манометрические пружины — ;бки Бурдона: основная 4 и компенсацион-\3. Термобаллон связан капиллярной труб-i 6 с основной пружиной. Длина соедини-ьного капилляра может достигать 20 м.
При повышении температуры в помещении дкость в баллоне начинает испаряться, вы-»ая увеличение давления в измерительной гбке. Стрелка подвижной системы иа шкале оказывает значение измеряемой температу-. Для исключения возможности влияния показания прибора изменяющейся темпера->ы помещений, через которые проходит сое-(ительная трубка, вдоль основной трубки июжена наполненная той же жидкостью :аяниая компенсационная трубка, связан-I с компенсационной манометрической пру-ной 3. В предельном положении подвижная тема измерителя размыкает контактную иуппу 2. Температурная уставка срабатыва-Ья извещателя в некоторых пределах может Кгулироваться специальным устройством пу-Ь изменения пространственного положения Вханизма привода контактов.
Комбинированный биметаллический тер-шиизвещатель (рис. 5-7) универсальный, мак-мал ьно-дифференциал ьного действия. На Врпусе 1 жестко закреплены 2 одинаковые по ним свойствам биметаллические пластины 3 (чувствительные элементы), последняя Квеет тепловой экран, ограничивающий ско-жть ее прогревания. Пластины одновремен* В" действуют на контактную группу 5, При
Рис. 5*6. Манометрический температурный по-жароизвещатель
повышении температуры пластины изгибаются вниз.
Если скорость нарастания температуры сравнительно невелика, то прогревание и изгиб пластин примерно одинаковы и контакты извещателя не разомкнуты. Резкое повышение температуры окружающей среды вызывает более раннее прогревание пластины 2 и ее больший изгиб, чтд приводит к размыканию контактной группы. Таким образом достигается дифференциация действия извещателе.
Перемещение конца пластины 3 и верхнего контакта ограничивается упором 4, При определенной температуре, даже при ее медленном подъеме, когда начинает действовать ограничитель, контакты извещателя могут быть разомкнуты вследствие свободного перемещения верхнего чувствительного элемента. Наибольшая уставка срабатывания регулируется по специальной шкале соответствующим перемещением упора. Для компактности чувт ствительные элементы извещателя выполняются в виде пружин.
Наиболее распространен отечественный извещатель максимально-дифференциального действия МДПИ-0,28.
Общим недостатком извещателей данного типа является малая вибрационная стойкость, в связи с чем возможно их ложное срабатывание.
Рис. 5-7. Комбинированный биметаллический пожароизрещатель
145
rl
Рис. 5-8. Принципиальная схема вольтметро-вого тахометра
Судовые электрические тахометры-датчики частоты вращения. Тахометры измеряют, частоту вращения гребных валов и валов вспомогательных механизмов различного назначения. Тахометрические системы играют также важную роль в схемах автоматического регулирования гребных электроустановок, в автоматических рулевых устройствах и т. п.
В табл. 5-3 приведена классификация тахометров и тахометрических преобразователей, применяемых на судах.
Вольтметровый тахометр постоянного тока применяется преимущественно для контроля частоты вращения главных двигателей, гребных валов и в схемах автоматического управления гребными установками. Принципиальная схема приведена на рис. 5-8.
Датчиком-преобразователем является тахогенератор ТГ постоянного тока с постоянными магнитами. Он преобразует частоту вращения в напряжение постоянного тока. Машина коллекторная. При соединении с гребным валом вводится промежуточная повышающая передача. Постоянные магниты, обеспечивающие возбуждение, выполняются из никель-алюминиевых сплавов, обладающих высокой коэрцитивной силой, что обеспечивает постоянство индукции в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды. Полюсные наконечники тахогенератора снабжены магнитным шунтом, перемещение которого вызывает изменение сопротивления магнитной цепи и значения потока якоря. Регулируя положение магнитного шунта, можно в небольших пределах изменять настройку тахогенератора и его выходную характеристику С/ == f (п). Такую регулировку необходимо производить в процессе эксплуатации ежемесячно, пользуясь контрольным тахометром.
При ремонте перед выемкой якоря надо замкнуть поле магнита во избежание размагничивания машины.
Измерительным органом служит магнитоэлектрический вольтметр, градуированный в оборотах в минуту и имеющий кольцеобраз-
ен
Рис. 5-9. Схема тахометрического узла индукционного тахометра
146
ный магнитный сердечник, благодаря чему подвижная часть прибора может поворачиваться на угол 270°.
Измерительная цепь представляет собой линию электрического соединения датчика с указателем.
Э. д. с. тахогенератора пропорциональна частоте его вращения и магнитному потоку в якоре
Е = Кпф.
Напряжение, подаваемое на измерительные приборы,
U = Е — 7гя, где / — суммарный ток нагрузки; гя — сопротивление цепи якоря тахогенератора, включающее сопротивление якорной обмотки и сопротивление переходного щеточного контакта.
Обозначив сопротивление внешней нагрузки, состоящее из сопротивлений приборов гп, соединительной линии гл и сопротивлений добавочных регулировочных резисторов гд, через найдем, что
Z = U/Rh-
Значения тока и соответственного угла отклонения всех параллельно включенных измерителей должны быть одинаковыми. Это требует равенства сопротивлений цепи каждого прибора. При разных длинах соединительных линий настройка осуществляется изменением сопротивления гд добавочного резистора.
При выходе из эксплуатации одного из измерителей вместо него включают равнозначный ему по значению сопротивления резистор.
Индукционные тахометры. Индукционные тахометры с асинхронной муфтой действуют по принципу, который ясен из рис. 5-9. Тахометрический узел датчика представляет собой асинхронную муфту Ам с противодействующей пружиной 4. Асинхронная муфта состоит из постоянных магнитов 2 и медного стакана 5. Вращение от контролируемого вала передается иа ось /, соединенную с постоянными магнитами. Индуктированные в медиом стакане вихревые токи, взаимодействуя с полем постоянных магнитов, создают вращающий момент, пропорциональный частоте вращения
М а == п.
Момент /Иа заставляет повернуться ось 5, иа которой закреплен медный стакан. При этом возникает противодействующий момент пружины Л4Пр, значение которого зависит от угла поворота а оси 5 н характеристики пружины, определяемой постоянной К2* Мпр = /С2а. Состояние равновесия наступает при А4а = Мпр, что определяет градуировку датчика: а = пК^/К^. Тахометрический узел датчика может служить измерителем, если его ведущий вал соединен с помощью синхронной связи с гребным валом. Тип применяемого судового индукционного тахометра зависит от расположения тахометрического узла.
t a 6 й ц a 5-3. Техническая характеристика судовых тахометров
хахометр
Замеряем ый электрический параметр
Датчик-преобразова-
тель
Измерительная цеп ь
Прием ник-измеритель
Пределы измерения, об /м II ’ I
Точность измерения, о/
Применение на судах
Вольтметровый постоянного тока
Вольтметровый переменного тока
Индукционный
Электроимпульс ный
Амплитуда напряжения
То же
Частота тока
То же
Генератор постоянного тока с постоянными магнитами
Генератор постоянного тока с возбуждением
Асинхронный генератор с полным ротором
Синхронный генератор с постоянными магнитами
Соединительная Магнитоэлектри- 0—2000
линия ческий вольтметр
То же То же 1 0—1500
> Сельсин
О--10 000
Синхронный двигатель с тахометрическим измерительным узлом
Асинхронная муфта с противодействующей пружиной и выходным сельсином-датчиком
I Сельсин-приемник
Дистанционное из--мерение частоты вращения гребных валов
В системах регулирования гребных электрических установок
В рулевых автоматах серий АБР, АР
400—3500
400—3500
Синхронный генератор с постоянными магнитами
Электронное управление зарядом образцового конденсатора
Магнитоэлектрический гальванометр
4000—
100 000
0,3—1
Измерение частоты вращения гребаных валов и вспомогательных механизмов
При большой частоте вращения судовых механизмов: турбовоздуходувок и др.
' г
Асинхронный двигатель
Рис. 5-10. Индукционный тахометр с синхронным генератором:
а — Схема; б — устройство; / — постоянный магнит, приводимый во вращение от контролируемого вала;
2 — дбмотка статора синхронного генератора; 3 — обмотка синхронного двигателя; 4 — явнополюсиый potop двигателя; S — пусковая короткозамкнутая об-. Мотка; 6 второй ротор двигателя (постоянный маг-
нит); 7 Постоянный магнит асинхронного двигате-ЛЙ; 3 — МедиыЙ стакан асинхронного двигателя; 9 — Прускина; /0 — зубчатая передача; 11 — стрелка грубого отсчета; /2 стрелка точного отсчета; 13 — Термомагиитный шунт; 14 — экран
Электрические1 тахометры индукционной системы пригодны для измерения частоты вращения быстроходных дизелей.
Тахометры с синхронным генератором имеют датчик, который представляет собой синкронный генератор с постоянным магнитом (рис* 5-10). Измеритель тахометра состоит из двух двигателей: синхронного и асинхронного. На валу асинхронного двигателя установлены 2 стрелки; одна для грубого (Тысячи оборотов) и другая для точного (сотни и десятки оборотов) отсчета.
При движении вала, частота вращения которого измеряется, приходит во вращение по-[ стоянный магнит 1 синхронного генератора. В его трехфазной обмотке 2 возбуждается .. э* д-. с., частота которой зависит от частоты вращения магнита.
От Генератора получает питание трехфаз-НИЯ обмотка 3 синхронного двигателя. В ней Образуется вращающееся магнитное поле, частота врйщёния которого равна частоте вращения магнита генератора. Это поле пересекает короткозамкнутую обмотку 5 ротора, служащую для асинхронного пуска двигателя, и ротор втягивается в синхронизм. От вала ро* Тора синхронного двигателя приводится во вращение ротор асинхронного двигателя, представляющий собой постоянный магнит 7. Поле магнита при вращении пересекает стен-148
ки медного стакана 8, в котором заключен ротор, и наводит в них вихревые токи. Магнитные Поля вихревых токов, взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита, создают вращающий момент, и стакан стремится повернуться. Этому препятствует пружина 9; угол поворота стакана определяется соотношением вращающего н противодействующего моментов н пропорционален частоте вращения гребного вала.
К преимуществам индукционных тахометров относятся их малые масса и габаритные размеры, а также возможность измерения больших частот вращения.
В системах, в которых тахометрический
узел непосредственно связан с контролируемым валом, ось 5 (см. рис. 5-9) воздействует на сельсии-датчик, от которого работает несколько сельсинов-указателей, расположен
ных иа контрольных постах.
На малых судах отечественной постройки
используют малогабаритные индукционные тахометры (типа ТЭ, К17), в которых с валом двигателя связан синхронный генератор, а ’
приемник представляет собой синхронный двигатель, совмещенный с тахометрическим узлом. Здесь по сравнению с первым видом
погрешность измерения несколько меньше, так как в дистанционной передаче отсутствует
сельсинная связь, вносящая .дополнительные ошибки в значения измеряемых величин.
Устройство датчиков давления, уровня, направления вращения — см. гл. 4.
ИНДУКЦИОННАЯ СИСТЕМА
СИНХРОННОЙ ПЕРЕДАЧИ
Общие сведения* Индукционная система синхронной передачи широко применяется для приборов управления судном. Основным элементом этой системы являются сельсины — индукционные машины по типу однофазных асинхронных двигателей, с однофазной обмоткой возбуждения и трехфазной синхронизирующейся обмоткой.
Общим для такого рода системы является питание от сети переменного тока постоянной частоты и одинаковое конструктивное устройство датчика и приемника. Благодаря высокой надежности, простоте устройства, безотказности в работе индукционная система получила широкое распространение во многих устройствах судовой автоматики.
По характеру питания индукционные машины синхронной связи подразделяются на трехфазные и однофазные. Трехфазные системы создаются путем особого включения асинхронных двигателей с фазным ротором. Обмотки статоров двух и более машин, составляющих синхронную систему, включаются в , сеть обычным образом, а обмотки соответствующих фаз роторов параллельно соединяются между собой. Такое соединение индукционных машин обеспечивает синхронное вращение механически не связанных одна с другой осей и применяется в схемах так называв* мого электрического вала. Энергия, необхо-
У димая для преодоления момента сопротивле-ния, поступает из питающей сети. Это позво-|’<ляет использовать системы для работы в си-ловом режиме. Синхронизирующий момент | возникает вследствие разности э.д.с. соответ-В ствующих фаз вторичной обмотки, обуслов-|-ленной различием углового положения рото-ров. Характеристики момента М ~ f (0) при сдвиге ротора одной из машин по направлению Били против направления вращения поля не-Ь одинаковы, 'Чхо увеличивает возможность вы-г падения их из синхронизма, особенно в пуско-! вых режимах'.При малых моментах сопротив-[ления машины могут перейти в режим работы В асинхронного двигателя двойного питания. I Поэтому трехфазные системы не получили при-[ менения для передачи угловых перемещений. К' Однофазные индукционные машины бывают К двух основных разновидностей: с однофазной В И с трехфазной вторичной обмоткой. Послед-| ние преимущественно применяются на судах. [ По конструкции сельсины делятся на кои-Ц тактные и бесконтактные. В контактных одна [ из обмоток находится на неподвижной части [Ьмагиитиой системы — статоре, а другая на [вращающейся — роторе. С точки зрения ха-В'рактеристик системы и принципа действия от-ВИоси тельное расположение обмоток не имеет В* значения.
Ц Устройство контактных сельсинов. При [размещении обмотки возбуждения на роторе [ можно ограничиваться двумя контактными [^кольцами. Однако коммутационный режим Ктокоподводящих щеток в этом случае будет Есвязан с непрерывным протеканием тока воз-ll буждения, что может вызвать перегревы в [местах токосъема. При расположении обмот-К ки синхронизации на роторе требуются 3 кои-[тактных кольца, но с облегченным коммута-Цционным режимом вследствие кратковремен-Еного протекания тока только в период отра-Кротки системы. Трехфазная обмотка всегда Ерыполняется распределенной.
Е Обмотка возбуждения, размещенная на [статоре, может быть сосредоточенной или рас-Епределенной. Сосредоточенная обмотка накла-Едывается в виде катушек на полюсную систе-Ему статора. Явнополюсность машины создает
н «а
'f
^перечной осям, что способствует появлению |дополнительного реактивного момента. При ртом увеличивается крутизна нарастания синхронизирующего момента при малых углах ^рассогласования, что обеспечивает повышенную точность передачи угла поворота. Разность проводимостей можно получить также КЬазмещением на роторе поперечной обмоткц. |В судовых сельсинах применяют оба эти метода повышения точности передачи угла поворота.
I Явнополюсные машины имеют полюсные |йаконечиики с углом охвата ротора 120—130°. Шо мере удаления от середины полюса воздуш-Йый зазор увеличивается. Это приближает |Йюрму кривой поля в воздушном зазоре к си-Кусоиде. Для ослабления зубцовых гармоник’ |b соответствующих составляющих синхрони-|зирующего момента пазы ротора скошены на
I
!’-.я
Контактные щетки чаще всего выполняют в виде металлических пластин с серебряными напайками в месте непосредственной коммутации. Как правило, сельсины выполняют двухполюсными, что обеспечивает самосинхронизацию в пределах одного пространственного оборота.
Для гашения колебаний ротора сельсины-приемники обычно снабжаются механическими или электрическими демпферами.
Механический демпфер состоит из маховика, сцепляемого с осью посредством фрикционного устройства. При ускорениях вследствие инерции ротор проворачивается Относительно маховика, преодолевая дополнительный момент трения, создаваемый фрикционным * устройством. Этот момент способствует затуханию колебаний ротора приемника. В установившемся режиме маховик вращается вместе с ротором и дополнительный момент трения не возникает.
Электрический демпфер представляет собой короткозамкнутую обмотку, расположенную перпендикулярно оси возбуждения. При колебаниях ротора в этой обмотке возникают вихревые токи, на электрические потери которых расходуется кинетическая энергия ротора, что вызывает затухание колебаний в системе.
Устройство бесконтактных сельсинов. Наряду с контактными индукционными системами на судах получают все более широкое применение передачи с бесконтактными элементами.
Устранение щеточного аппарата, кроме повышения надежности и упрощения обслуживания, способствует также существенному уменьшению момента трения на валу сельсина, что дает возможность исключить дополнительные статические и динамические ошибки передачи.
Принцип действия бесконтактного сельсина аналогичен принципу действия контактного, хотя обе обмотки — возбуждения и синхронизации — выполнены на неподвижных . частях специальных магнитопроводов. Основным принципом бесконтактных сельсинов является введение потока возбуждения в расточку статора в аксиальном направлении через специальный двухпакетный ротор.
Во всех конструктивных модификациях бесконтактных сельсинов в том или ином виде использован указанный основной принцип. Поэтому представленная на рис. 5-11 конструкция сельсина может рассматриваться как типовая.
Подвижная часть сельсина представляет собой ротор 5, имеющий клювообразное исполнение с двумя аксиально шихтованными пакетами листовой электротехнической стали, разделенными прослойкой из немагнитного материала. Конструкция ротора двухйо-люсная, с торцовым подводом н.с. Неподвижная часть сельсина представляет собой дополнительный П-образный магнитопровод 2 с обмоткой возбуждения 7 и статор 4 с распределенной трехфазной синхронизирующей обмоткой Магнитный поток возбуждения через аксиальный воздушный зазор бх попадает
149
Рис. 5-11. Бесконтактный сельсин
Таблица 5-4. Технические данные контактных сельсинов-датчиков
Тип сельсина-датчика
Частота вращения, обеспечивающая синхронное следование приемников, об/мин
в полюс ротора а и через радиальный зазор б2 — в статор; далее по спинке статора и через зазор б2 — в пакет ротора б и через за-зор бг — в магнитопровод возбуждения.
При повороте ротора происходит перемещение оси потока возбуждения относительно , синхронизирующей обмотки. В связи с этим все принципы работы систем синхронной связи с контактными и бесконтактными устройствами одинаковы. Магнитный поток в бесконтактном сельсине дополнительно проходит через 2 аксиальных воздушных зазора, что требует повышения н. с. и тока возбуждения. Поэтому при одинаковых габаритных размерах бесконтактные сельсины имеют меньший синхронизирующий момент по сравне- . нию с контактными. Точность работы при этом остается на сопоставимом уровне, так как одновременно с уменьшением удельного момента снижается и момент трения.
Принцип действия синхронной передачи. Принципиальная схема парной синхронной связи, в наиболее простом случае состоящая из одного датчика и одного приемника, представлена на рис. 5-12. Здесь уд и уп обозначают углы установки роторов датчика и приемника. Отсчет углов • производится от оси обмотки возбуждения ОВД и ОВП по часовой стрелке. Для упрощения считаем, как это и сделано на рисунке, что те же углы уд и уп характеризуют пространственное положение первой фазы и датчика и приемника относительно оси возбуждения. В этом случае угол рассогласования определится как разность угловых положений машины 0 == уд — уп.
ДИ-150 ДИ-153 ДИ-404 НД-404 СС-405 СС-408 ДИ-414 НД-414 ДИ-423 СС-424 ДИ-425 ДИ-454 ДИ-500 НД-500 ДИ-501 НД-501 ДИ-511 НД-511 НД-511А ДИ-512 ДИ-521 НД-521 ДИ-511Б
500
500
50
50
50
50
50
50
500
50
50
500
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
НО 110 ПО НО НО
55 НО НО НО НО
55 220 НО 127 НО ПО НО НО 127 НО НО НО НО
0,29 0,29 0,42 0,28 0,13 0,70 0,65 0,50 0,50 0,65 1,00 0,32 1,00 0,60 0,70 0.70 1,00
©
0,80’ 1,00 1,50 1,30 1,00
4,4 4,4
13,0 8,0
7,5 13,3 20,0 12,0 20,0 20,0 18,0 11,0 17,0 12,0 15,0 13,0 18,0 15,0
15,0 18,0 28,0 22,0
18,0
47
47
50
50
53
45
57
55
47
57
55
58
57
57
57
57
57
57
57
57
55
57
150
Таблица 5-5. Технические данные контактных сельсинов-приемников
Тип сельсина-приемника
Частота вращения, обеспечивающая синхронное следование приемников, об/мин
300
300
500
500
500
' 500
500
500
О
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
Рис. 5-12. Принципиальная схема парной синхронной связи с однофазными сельсинами 150
СС-150 СС-153 СМС-1 СМСМ-1 СС-402 СС-404 НС-404 СС-405
СС-410 СС-454 СС-500 ДС-500 СС-501 НС-501
500
500
400
О
50
50
50
50
50
500
50
50
50
50|
НО НО 115 115 НО но но по 55 220 НО НО НО НО
0,19 0,19
0,08 0,38 0,42 0,28 0,13 0,?5 0,32 0,4» 0,42 0,45 0,75.
2,8 2,6
1,5 13
13 8,0 7,5 13
11
16 16
13
15
47 47 90 58
49 49 50
53
50 58 57
57 55
55
300 L
300
300 100—500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
1
г 5*
Таблица 5-6. Технические данные ’ бесконтактных сельсииов-датчиков
/ , Тип сельсин а -датчика f Номинальная частота тока, Гц Номинальное напряжение воз I буждення, В Ток возбуждения, А Потребляемая мощность, Вт Номинальное вторичное напряжение, В Частота вращения, обеспечивающая синхронное следование приемников , об/мин
БД-160 400 но 0,4 10 100 500
БД-404 400 но 0,45 15 36 500
БД-404А 400 110 0,40 _Н_ 12,5 49 500
БД-404Б 400 110 0,40 11 12,5 150 500
БД-500 50 127 0,45 18 55 500
БД-501 50 НО 1,35 29 39 500
БД-501А 50 НО 1,2 25 27 55 500
БД-501Б 50 но 1,2 25 И* *»*" 27 150 500
числителе
в сельсином-датчиком ном, s знаменателе — в нагретом состоянии.
указана мощ-в холод-
Примечание. 7 ность, потребляемая
V.
к .
к.
При подаче питания на обмотки возбуждения в датчике и приемнике возникает неподвижный в пространстве и пульсирующий во времени магнитный поток, который создает трансформаторную э. д. с. в каждой фазе (/, 2 или 3) обмотки синхронизации. Значение ^вторичной э. д. с. £наиб обмотки фазы будет ^наибольшим при совпадении оси обмотки с направлением магнитного потока. При взаимно Перпендикулярном расположении обмотки фазы и обмотки возбуждения трансформаторная э. д. с. будет равна нулю.
При повороте ротора датчика на некоторый ^угол равенство э. д. с. обмотки фаз датчика и приемника нарушится, между ними возникнут уравнительные токи и возникнет вращающий момент, под действием которого ротор Сельсина-приемника повернется на тот же гол, что и ротор сельсина-датчика.
Основные технические данные сельсинов •Приведены в табл. 5-4
самосинхрони-и с контактной
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАШИННЫЙ
ЯЛ8ГРАФ . •
• /Телеграф с индукционной Дующейся системой передачи ЙСТемой сигнализации (рис.
^ Основными элементами схемы являются: |ередатчик-приемник, скомплектованный из 1льсииа-датчика ВСЦ сельсина-приемника £/; понижающий трансформатор Г; прием-.к-передатчик, скомплектованный из при-Йиика ВС2 и ответного датчика ВЕ2\ следя-Кя1 система с реле сигнализации К; прибор ртроля реверсирования КР\ сигнальные «боры; лампы накаливания для освещения
шкал Н1 — Н5; звонок НАЦ зуммер НА2\ ревун НАЗ.
Следящая система приемника-передатчика служит для автоматического включения сигнальных приборов с момента подачи сигнала и включения их при подаче ответа.
Команда подается поворотом рукоятки датчика ВС1 в положение, при котором стрелка устанавливается против соответствующего текста приказа. Возникшее рассогласование
Таблица 5-7. Технические данные бесконтактных сельсинов-приемников
ч Тип сельсина-приемника Номинальная частота тока, Гц Номинальное напряжение возбуждения, В Ток возбуждения, А 1 Потребляемая мощность, Вт Номинальное вторичное напряжение, В Частота вращения, обеспечивающая синхронное следование приемников, об/мин
СБМ-2 400 36 0,1 80 ч
БС-1 400 45 0,2 18 h ,
БС-2 400 36 0,06 * 10 5 —- 1
БС-3 400 36 0,06 -- 10 5 -а
БС-4 400 45 0,36 7,5 18
БС-151 400 110 0,25 7,5 100 500
БС-155 400 110 0,15 4,0 95
БС-404 50 НО 0,45 15 36 500
БС-404А 50 по 0,4 11 12,5 49 500
БС-404Б 50 но 0,4 И 12,5 150 500
БС-404П 400 500 но 1,0 0,8 23 19 100 3
БС-405 50 но 0,09 2,0 36 «
БС-500 50 127 0,45 18 55 500
ДБС-500 50 127 0,45 18 55 500
БС-501 50 НО 1,35 29 39 500
БС-501А 50 НО 1,2 25 27 55 500
БС-501Б 50 НО 1,2 25 27 150 500 '
БС-509 50 ПО 0,6 12,5 95 500
НД-204 400 500 но 0,35 0,28 6,5 5,0 100 300
НД-214 400 500 но 0,58 0,44 8,5 7,0 100 300
НД-404Л « * 400 500 но 1,3 0,9 18 15 100 500
НД-414Б 50 но 0,5 12 150 500
НД-501Б 50 110 0,7 13 150 500
СГС-1 400 115 2,5 90 300
СГСМ-1 400 115 0,185 3 58 100—1800
Примечания: 1. Сельсин типа БС-4 служит датчиком для сельсинов типов БС-1 и БС-2 и БС-3.
2. В числителе указана мощность, потребляемая сельсином-приемннком в холодном, в знаменателе — в нагретом состояниях.
151
< 4
4
K2
Рис. 5-13. Принципиальная схема машинного телеграфа с индукционной са-мосиихройизирующейся системой передачи
в Системе создает синхронизирующий момент, И potop сельснна-приемннка ВЕ1 повернется иа заданный угол. Одновременно повернется механически связанный с ним диск 1 следя* щей системы. При этом контакт пружины а, помещающийся против выреза диска /, выйдет из выреза и замкнется с контактом пружины б. В результате получает питание элект-ромагнитное реле сигнализации К, которое замыкает контакты К/ и К2 в цепи сигнальных Приборов. При ответе одновременно с поворотом сельсина-датчика ВС2 через системы шестерен повернутся диск 2 и контактные кольца 3 н 4. Контакт пружины а вновь установится Против выреза диска /, контакты пружин а и б будут разомкнуты, реле сигнализации К лишится питания, и действие приборов сигнализации прекратится.
Прибор контроля реверсирования КР состоит из двух контактных систем — КР1 и КР2> Система КР1 установлена в пульте управления главными двигателями, система КР2 —в корпусе приемника датчика. Контактные устройства представляют собой латунные сегменты, по которым скользит контактная щетка. Контактная щетка системы КР1 механически связана с рычагом реверсирования ' двигателя. Контактная щетка системы КР2
152
через шестеренчатую передачу связана с ру* кояткой датчика ВС2,
При ответе рукоятка датчика ВС2 поворачивается в положение, при котором стрелка датчика устанавливается против стрелки приемника. Контактная щетка системы КР2> следуя за рукояткой датчика, поворачивается и скользит по сегменту В. Если рычаг реверсирования при выполнении команды вахтенным механиком повернут в направлении «Вперед», контактная щетка системы КР1 будет скользить по сегменту «Вперед». Приказ выполнен правильно, и звонок звонить не будет. Если же приказ выполнен неправильно и рычаг реверсирования повернут в направлении вращения «Назад», контактная щетка системы КР] начнет скользить по сегменту «Назад» и цепь питания звонка замкнется. Резкий звонок обратит внимание механика на его ошибку.
ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ГЛАВНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
Классификация систем дистанционного управления. Неавтоматизированные Системы дистанционного управления (ДУ) — систе-
мы, в которых операции по управлению дви-гателем выполняются в определенной после-довател ьности с выдержкой времени в про-р межуточных положениях.
Автоматизированные системы дистанци-К ониого управления (ДАУ) обеспечивают уп-| ; равлеиие двигателем путем перестановки рукоятки управления в любое заданное положе-J ние без выдержки времени в промежуточных < положениях. Операции пуска и реверса дви- гателя выполняются автоматически. Разли-, чают механические, гидравлические, пневма-' тические, электрические и смешанные систе-J мы ДАУ.
| На судах проекта 21-88 установлены • 2 главных двигателя мощностью по 400 кВт, частотой вращения 480 об/мин, с реверс-ре-дукторами. Система ДАУ двигателей состоит из механической и электрической частей.
.. В нее входят: посты управления в ходовой , рубке и на крыльях мостика; две управляющие коробки в машинном отделении; механи-L ческая связь с помощью валиковой проводки постов управления, установленных на. крыл ь- : ях мостика, с постом в ходовой рубке; электрическая связь поста в рубке с коробками уп-равлеиия в машинном отделении.
р Рукоятку поста управления можно уста-иавливать в положения «Стоп», «Пуск», «Пол-f ный вперед», «Полный назад» и нулевое. На v этом посту управления в ходовой рубке установлены 4 микровыключателя S/, S2 и • S4, включение которых происходит прн
повороте рукоятки управления, а выключе-ние — с помощью обратной связи, осуществ-Г ляемой сельсииом-приемником ВЕ1 или ВЕ2 (рис. 5-14).
- . Управляющие коробки в машинном отде-Г лении осуществляют перемещение рейки топ-х ливных насосов дизелей и для управления ре-верс-редукторами. В качестве приводов слу-- жат однофазные электродви гатели перемен -
: кого тока Ml и М2 с встроенными в них элект-ромагнитиыми тормозами Г1 и Г2. На короб-
.• ках установлены сельсины-датчики ВС1 и V ВС2, Включение и выключение электродви-гателей Ml и М2 осуществляется коитакто-| рами КЗ — Кб.
J- Питание системы осуществляется пере-меиным током от ГЭРЩ напряжением 220 В. Снижение напряжения на шинах ГЭРЩ вы- зывает автоматическое переключение пита-л< ння на аварийный источник тока с помощью Г контактора К1.
Для работы электрической схемы ДАУ не-обходимо включить автоматические выключа-f ♦ тели QF3, QF1 (левого) и QF2 (правого) дви-£ гателей, а переключатель Q1 установить в пер-4 вое (левое) положение. При этом получают | питание трансформаторы Г/, 72, обмотки воз-г буждения сельсинов LBC1, LBC2, LBE1, LBE2 и катушка контактора К2.
fe При перемещении рукоятки поста управле-| ния левого двигателя замыкается микровы-К ключатель S1. Контактор КЗ своими главны-I ми контактами КЗ. /включает двига тел ь М1 и ^тормоз К/, а вспомогательным контактом КЗ.2 Ipобеспечивает защиту от одновременного вклю-фЧения контактора К4. Электродвигатель Ml
. ч.
% ц *
- *1,
• г ‘ 1
через управляющую коробку приводит в деЙ-ствие рейку топливных иасосов, одновременно через механическую связь получает вращение сельсин-датчик ВС1, установленный на уп?, равляющей коробке. Ротор сельсина-приемника ВЕ1 повернет указатель обратной связи на посту управления на угол, соответствующий < перемещению рукоятки управления. Указатель обратной связи обеспечивает выключение 4 микровыключателя S/, а, следовательно, и двигателя Ml. Четкое торможение двигателя Ml осуществляется тормозом Т1. При работе двигателей «Вперед» замыкаются микроНыклю- * чатели S1 и S3, при работе «Назад» — S2, S4.
При выходе из строя поста управления в, ходовой рубке переключатель Q1 ставят во второе (правое) положение. Включают ма* шинные телеграфы, о чем сигнализирует лампа Н4, и управление главными двигателями-осуществляется из машинного отделения. Защита схемы от коротких замыканий выполняется автоматическими выключателями OF1—OF3 и предохранителями. •
Система автоматического и дистанционное го пуска дизель-генератора ДГР 100/750 теп* доходов проекта 5076. Дизель-генераторы ДГР 100/750 состоят из двигателя 6ЧСП 18/22 мощностью 150 л. с., с частотой вращений 750 об/мин, синхронного генератора ГСС 103-8 100 кВт, 400 В, 50 Гц, 750 об/мин» cos <р = 0,8.
Дизель запускается сжатым воздухом давлением 3 МПа.
Электрические цепи схемы управления Дизель-генератором (рис. 5-15) питаются по*
МыО двигатель ЯраММшатель
Рис. 5-14. Схема электрической части ДАУ главными двигателями
л
1
стоянным током 24 В от аккумуляторных батарей.
При замкнутых автоматических выключателях QF1 — QF3 и пусковом положении переключателя S1 схема автоматического запуска готова к работе. В случае уменьшения напряжения или частоты сети ниже допустимых значений получает питание катушка реле КК в цепи которой замыкаются контакты реле напряжения валогенератора К2.1 и промежуточного реле частоты К3.1. Катушки реле К2 и КЗ включены на шины ГЭРЩ (на схеме не показаны).
Автоматический запуск возможен также при выходе из строя второго дизель-ген ер а тора, контакт К4 аварийного реле которого включен параллельно контактам К2.1 и К3.1. При срабатывании реле К1 замыкаются контакты в цепи питания электродвигателя Ml маслопрокачивающего насоса. Производится прокачка дизеля маслом. Одновременно при' помощи электромагнита XI снимается защелка электромагнита остановки стоп-уст-ройства. При замыкании контакта К1.3 получает питание реле времени запуска К15, осуществляющее блокировку пуска по времени. В процессе прокачки маслом давление в масляной магистрали дизеля поднимается, реле давления Кб срабатывает и замыкает цепь катушки реле разрешения пуска К7. Контакт К7.1 включает электромагнит Х2 подачи пускового воздуха, двигатель начинает запускаться. Если запуск произошел нормально и двигатель перешел на работу на топливе, в цепи катушки К10 замыкается контакт центробежного реле КЗ. Контакт К10.2 в цепи катушки реле К1 размыкается. Реле К1 отключает электродвигатель прокачки масла и разрывает цепь питания катушек К15 и К7. Реле К7, отключаясь, обесточивает электромагнит Y2. Подача пускового воздуха к дизелю прекращается. Реле К15 приходит в исходное положение.
По мере возрастания частоты вращения дизеля замыкается контакт центробежного реле К9, включающий реле номинальной частоты
Рис. 5-15. Схема автоматического и дистанционного пуска дизель-генератора ДГР 100/750 154
вращения К11 и К12. Контакт K1L1 отключает реле увеличения частоты вращения К13. Повышение частоты вращения прекращается, так как контакт К13 останавливает электродвигатель М2 регулятора частоты вращения, размыкаясь в цепи его якоря. Контакты реле К12 включают цепи сигнализации и защиты по минимальному давлению масла (на схеме не показаны).
Дизель-генератор работает, схема аварийно-предупредительной сигнализации готова к работе.
Если двигатель не прогрет и не готов к приему нагрузки или, наоборот, прогрет и может принять нагрузку, загораются сигнальные лампы: в первом случае на пульте в рубке, во втором — в машинном отделении. В машинном отделении также имеется лампа, сигнализирующая о том, что пуск не состоялся.
Исполнительными устройствами остановки служат электромагнит воздушной заслонки и электромагнит стоп-устройства, воздействующего на топливную аппаратуру двигателя. С помощью этих электромагнитов производится остановка дизель-генератора вручную поворотом пакетного переключателя, установленного в рулевой рубке.
Дистанционный запуск дизель-генератора производится переводом пакетного переключателя в положение «Пуск».
АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
Автоматизированный судовой котлоагрегат КОД В-200. Автоматизированный котлоагрегат, работающий на дизельном топливе, имеет следующие характеристики:
Теплопроизводительность
Рабочее давление в котле
Топливо ................
Расход топлива при полной нагрузке .......... ,
Температура воды па выходе из котла ............
Форсунка................
Давление перед форсункой ............... . . .
Род тока электрической схемы............... . .
8,372 • 108 Дж 0,1—0,18 МПа дизельное
около 25.5 кг/ч
70—110сС одна, с механическим распылением топлива
1,2 МПа
переменный, трехфазный, напряжением 220 В
На рис. 5-16 показан котлоагрегат с обслуживающими его механизмами. На общей раме 1 установлен водяной котел 3, циркуляционные насосы 2, регулятор температуры горячей воды 5, магнитные пускатели 6, щит управления 8, звонок 9, электромагнитный клапан топливной магистрали 11, реле давления 10, вентилятор 12 с заслонкой для регулирования подачи воздуха, топочное устройство 13, фотореле 14, щит с приборами 4, редукционный клапан 7 подпитки котла водой.
Т '' •
>• '
74 75 1?
Рис. 5-16. Котлоагрегат КОАВ-200
f Кроме того, в агрегат входят коллектор с ^подключенным к нему манометром и реле давления, привод топливного насоса, форсунка, Йфйльтр и трубопроводы с необходимой аппаратурой.
I: На рис; 5-17 дана принципиальная схема ^управления работой установки, обеспечиваю-рщая управление котлоагрегатом без вмеша-^тельства обслуживающего персонала, а также ращиту топки котла от заливания топливом при погасании факела или не воспламенении ^топлива при его зажигании.
I Схема автоматического управления работает следующим образом. Горячая вода из Sow а под давлением поступает в теплообмен-ик, откуда с помощью циркуляционного наоса охлажденная вода через коллекторную рубу направляется обратно в котел. Попол-еиие котла водой производится из подпиточ-ой системы через редукционный клапан.
/ После подачи выключателем QF питания Ев схему автоматического управления для первоначального запуска агрегата необходимо Включить на щите управления выключатель [№.. Если котел не нагрет, то контакт регуля-||ора температуры горячей воды РТГВ замк-Вут, и через замкнутые контакты реле давле-Цйя КДЛ КД2 и выключатель S5 станции уп-Вавлеиия получает питание катушка реле КЗ. (Контакт К3.1 в цепи реле времени К8 и ка-Кушки магнитного пускателя КМ замыкают-Цк Через контакты КМ.1 получает питание нЬектродвигатель Ml топливного насоса и Вентилятора. Однако в топку подается только й$дух, так как топливо перекрыто электро-]1гннтным клапаном Г. Происходит продувка ЙкЯл Одновременно начинает работать элект-еханическое реле времени К8.
. При последовательном замыкании контактов реле К8 с выдержками времени создаются цепи питания: трансформатора зажигания Т\
(
Рис. 5-17. Принципиальная схема управления котлоагрегатом КОАВ-200
it
155
вследствие чего на электродах 33 появляется электрическая дуга; промежуточного реле которое включает реле К2, а замыкающий контакт КЗ.4 замыкается в цепи катушки электромагнитного клапана Г. Клапан открывается,
и топливо под давлением поступает к форсун-
ке.
При нормальной работе установки происходит воспламенение топлива, распыляемого форсункой, и освещаются фоторезисторы /?ф, установленные в фотодатчике горения. В результате через катушку реле К1 проходит ток, достаточный для его срабатывания, контакт К1.1 в цепи катушки реле К2 замыкается и вода в котле нагревается. К этому моменту контакты К8.3 реле времени К8 размыкаются н отключают трансформатор зажигания и катушку реле К4. Размыкается также контакт К8.1 в цепи якоря электродвигателя М2 > реле времени К8, которое прекращает работу, и происходит нагрев воды в котле.
Когда температура воды достигнет заданного предела, срабатывает регулятор температуры горячей воды РТГВ. Катушка реле КЗ обесточивается и своим замыкающим контак
том отключает питание электромагнитного клапана Г. Размыкающий контакт К3.2 запускает в работу реле времени К8. Топливо перекрывается, происходит продувка топки в течение 10 с. После окончания продувки контакт К8.4 размыкает цепь питания катушки контактора КМ и электродвигатель Ml останавливается. Одновременно размыкается
контакт пускателя КМ, реле времени обесточивается и возвращается в исходное положение.
Следующий запуск происходит при снижении температуры воды до заданного предела и срабатывания регулятора температуры горячей воды РТГВ. Если топливо не воспламенилось, реле К1 не получит питания. В результате после размыкания контакта реле времени К8 и обесточивания реле К4 и К2 происходит отключение электромагнитного клапана Г, который перекрывает топливо. Одновременно отключаются звуковая и световая сигнализации. Работа электродвигателя М1 и продувка топки будут продолжаться до размыкания контакта К8. Если факел погаснет после запуска, то котлоагрегат остановится аналогичным образом.
При управлении котлоагрегатом вручную пуск электродвигателя производится включением пакетного выключателя S6 и нажатием кнопки S1.
После окончания продувки и нажатия кнопки S3 происходит воспламенение топлива. Электромагнитный клапан открывается в результате срабатывания реле К4 и К1. Отключение котлоагрегата вручную производится переводом выключателя S6 в положение «Отключено» и нажатием кнопки S2.
При управлении вручную обслуживающий персонал должен непрерывно наблюдать за работой котлоагрегата.
.Глава 6
СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ
г
i-f.
требования, предъявляемые
К СУДОВЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЕТЯМ
> Напряжение сетей на морских судах. Согласно Правилам Регистра СССР номинальное напряжение на выводах потребителей не
должно превышать значений, указанных, в табл. 6-1.
Напряжение сетей на речных судах. Согласно Правилам Речного Регистра РСФСР номинальные напряжения на выводах потребителей не должны превышать значений, указанных в табл. 6-2.
'/Таблица 6-1. Допускаемые напряжения иа выводах потребителей иа морских судах
Таблица 6-2. Допускаемые напряжения <' на выводах потребителей на речных судах
1 ' .. " —..................... . ,,
V •
Потребители
V-
г - 1
*+ Силовые потребители, ‘ цепи управления, нагревательные и отопительные приборы, установленные стационарно вне |Цают и помещений для Пассажиров
Отопительные прибо-|^Ы в каютах и помещениях для пассажиров
Освещение, сигнали-|3ация и внутренняя $вязь ^Штепсельные розетки, ^устанавливаемые +их служебных Йых помещениях Штепсельные для переносного мента ульты
Давления (ручные) 1тепсельные розетки щя переносных ручных мп:
в особо сырых помещениях
в помещениях с повышенной ностью
в су-и жи-
розетки иистру-и переносные дистанционного
влаж-
Напряжение, В, при токе
Потребители
Напряженке, В, при токе .
постоян-ном
переменном
220
220
220
24
12
24
380*
220****
220*** ****
42
12
24
* Для силовых рцие переменного 1€тоте тока 60 Гц.
♦♦ Допускается
ряжением 380 В для отопительных приборов, сложенных в каютах н помещениях для пас-жиров, при условии использования средств за-lnjWi обеспечивающих невозможность доступа к ЦСТЯМ под напряжением без применения спецналь-ннструмента,
К *** Допускается применение штепсельных розе-напряженнем до 380 В для питания перенос-
потребителей , тока напряжением 440 В
допускается jipHMe-• при
применение переменного тока
постоянно^
пере* менном
Электроприводы механизмов, стационарные камбузные, отопительные н нагревательные установки и цепи управления ими
Отопительные приборы в каютах н общественных помещениях
Освещение, сигнализация и связь на всех судах, в том числе на наливных, перевозящих нефтепродукты с температурой вспышки паров +60 °C и выше
Освещение, сигнализация и связь на наливных судах, перевозящих нефтепродукты с температурой вспышки паров до +60 °C, и толкачах для них
Штепсельные розетки для переносных ручных ламп (за исключением грузовых люстр)
Штепсельные розетки в каютах, в общественных помещениях для бытового электрического оборудования
Переносный инструмент и переносные пульты управления
220 360
г
J
ч
220 220*
220
НО**
127**
24
220
36
12
* Допускается напряжение 380 В при условии невозможности доступа к частям, находящимся под напряжением, без применения специальною* ’ инструмента.
* • Допускается напряжение 220** В при условии установки устройства непрерывного автоматическое го контроля сопротивления изоляции электрических сетей с подачей сигнала прн понижении сопротивления изоляции в помещениях, где несут -постоянную вахту (ходовая рубка, машинное от-- деление, помещение ГЭРЩ и т. пЛ. ’
4"' - '
ных токоприемников, закрепляемых во время работы. . • /
***♦ Допускается для потребителей применение переменного тока напряжением до 250 В при ча* стоте 60 Гц.
ISI
ч- *
КЛАССИФИКАЦИЯ СУДОВЫХ СИСТЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Системы, сетей на судах. Ниже перечислены системы сетей согласно Правилам Регистра СССР, допускаемые на морских судах, и системы сетей, допускаемые на речных судах, в соответствии с Правилами Речного Регистра РСФСР. 1
Системы сетей, допускаемые на морских судах
Система
Трехпроводная изолированная система . . . . .
Четырехпроводная изолированная система . . . .
Двухпроводная изолированная система ..........
Род тока
Трехфазный переменный
То же
Однофазный переменный
Однопроводная система с использованием корпуса судна в качестве обратного провода — только для напряжений до 30 В (см. примечание) ................
Двухпроводная изолированная система ..........
Однопроводная система с использованием корпуса судна в качестве обратного провода при следующих условиях:
на судах валовой вместимостью . менее
1600 per. т только для напряжений до 55 В . .
на судах валовой вместимостью 1600 per. т и более — только для напряжений до 55 В для ограниченных и местно заземленных систем (например, стартерных)
То же
Постоя ни ый
П р и м е ч а н и е. На нефтеналивных и комбинированных судах допускается применение заземленных систем распределения электрической энергии только для питания следующих потребителей при условии их использования вне взрывоопасных помёщений и пространств:
Рис. 6-1. Системы распределения электроэнергии
систем катодной защиты с наложенным током (только для внешней ’защиты корпуса от коррозии):
для систем контроля и Измерения сопротивления изоляции, если ток на землю не превышает 30 мА, а индуктивность соединения на землю в цепи устройства не превышает 60 мГн;
систем электростартерного пуска двигателей внутреннего сгорания и прогрева запальных свечей, если ни одна часть электрической судовой сети не соединена с присоединенной к корпусу пусковой сетью или с аккумуляторной батареей;
датчиков систем неэлектрических величин.
и
Системы сетей, допускаемые на речных судах
Система . Род тока
Однофазная двухпроводная изолированная . . .
Трехфазная трехпроводная изолированная . . .
Трехфазная четырех проводная изолированная . .
Двухпроводная изолированная ..................
Переменный
То же
Постоянный
Применение трехфазной четырех проводной системы распределения электрической энергии с заземленной нейтральной точкой допускается только для судов, у которых основным источником электроэнергии является береговая энергосистема.
Использование однопроводной системы распределени я электрической энергии постоянного или переменного тока с использованием корпуса судна в качестве второго провода допускаемся при напряжении не выше 24 В и является в каждом случае предметом специального рассмотрения Речного Регистра РСФСР.
В трех проводных изолированных системах распределения электрической энергии допускается заземление нулевой точки генератора. Заземление должно быть выполнено через компенсирующее устройство вблизи генератора или на главном распределительном щите. При применении трехфазной системы переменного тока подключение потребителей должно быть таким, чтобы в нормальных условиях ток отдельных фаз отличался не более чем на 15%.
Схемы распределения электроэнергии. При магистральной схеме распределения электроэнергии (рис. 6-1, а) от ГЭРЩ отходят отдельные магистрали (например, правого и левого бортов), каждая из которых питает по нескольку групповых щитов РЩ (магистральных коробок).
При радиальной схеме (рис. 6-1, б) ответственные потребители получают питание непосредственно от ГЭРЩ по независимым фидерам. Остальные потребители питаются через вторичные (групповые) щиты, к которым от ГЭРЩ также прокладываются независимые фидеры.
158
^УСТРОЙСТВО СУДОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
^ Смешанная схема распределения электроэнергии (рис. 6-1, в) сочетает элементы магистральной и радиальной схем.
J Назначение и виды сетей. Судовые электрические сети по назначению подразделяются (а первичные (магистральную и вторичные (распределительные);
га силовые, основного освещения, ^освещения, малого аварийного
фидерную) по видам— аварийного освещения, Сигнальных и отличительных огней, радиотрансляционные, управления и сигнализации Мтелефон, судовые телефоны, электрорадиона-^Вигациониые приборы и др.), штепселей (местное освещение, ремонтное освещение, переносный инструмент).
л л Способы прокладки и крепления кабелей. /На морских и речных судах применяются следующие способы прокладки кабелей: непосредственно по переборкам и другим частям "корпуса; на простых и перфорированных «\Скоб-мостах; на простых и перфорированных | панелях; с помощью специальных нормализованных кабельных подвесов (кассет).
/ При первых трех способах прокладки кабели крепят стальными оцинкованными сковами, охватывающими пучок кабелей и прижимающими его к скоб-мостам, панелям или непосредственно к деталям корпуса судна.
£ Скобы для небольших пучков делают шириной 16—18 мм и толщиной 0,5—0,8 мм. Они Jимеют две лапки (для одиночных тонких кабе-Ц|ей — одну), в которых просверлены отверстия для винтов (рис. 6-2). Скобы крепят к ^Панелям винтами, проходящими через просверленные в панелях отверстия, и гайками, Завинчивающимися на винты с задней стороны панели. Винты применяют стальные, Цинкованные, с диаметром резьбы 6 мм.
Д При больших размерах пучка кабелей устанавливают более широкие и толстые скобы, ^которые крепят болтами соответственно большего диаметра. Под скобы для предохранения Щбелей (кроме панцирных) от порезов об их Грая подкладывают полоски электрокартона, которые на 2 мм шире, чем скобы. Расстояния между скобами определяют в зависимости ЙТ марки и площади сечения кабелей и от их количества в пучке.
Расстояния между креплениями кабелей рри горизонтальной их прокладке, согласно Правилам Регистра СССР, не должны превы-ать значений, приведенных в табл. 6-3. При вертикальной прокладке кабелей ука-Зйные расстояния могут быть увеличены на
/Расстояния между креплениями одииоч-Цых кабелей и одиночных пучков из 2—5 ка-лей, согласно Правилам Речного Регистра, ^должны превышать значений, приведенных ьтабл. 6-4. Для пучка эти расстояния опреде-тся по кабелю наименьшего диаметра, ри вертикальной прокладке указанные рассеяния допускается увеличивать на 20%.
•JH
Рис. 6-2. Скобы для крепления кабелей:
а — для нескольких кабелей одинакового диаметра;
б — для одного кабеля
Расстояния между опорами крепления кабелей при пучковой прокладке не должны превышать для площади сечения пучка:
До 200 см2 .....................600 мм
От 200 до 250 см2 . ............500 »
Свыше 250 см2 ..................400 »
При креплении кабелей непосредственно к переборкам или палубам в последних приходится сверлить сквозные отверстия и нарезать резьбу для винтов. Такой способ крепления к водонепроницаемым переборкам и палубам недопустим, так как при этом нарушается их непроницаемость. Кроме того, при сравнительно большой толщине переборки и палубы этот способ трудоемок. Его используют только при прокладке кабелей по стальным переборкам внутри надстроек и отсеков судна, а также по скоб-мостам без панелей.
При креплении кабелей к тонкой деревянной или дюралюминиевой обшивке применяют специальные заостренные винты диаметром 6 мм и длиной 14 и 16 мм с малым шагом резь-
Таблица 6-3. Расстояния между креплениями кабелей для морских судов
Наружный диаметр кабеля, мм
До 8 Свыше: 8—13 13—20 20—30 30
Расстояние между креплениями, мм, для кабеля
иеброин- броииро-рованного ванного
с минеральной изоляцией
200 250 300
250 300 370
300 350 450
350 400 450
400 450 450
Таблица 6-4. Расстояния между креплениями кабелей для речных судов
Расстояние между креплениями, мм
Наружный диаметр провода, кабеля, мм
для кабеля
для провода
небронированного
бронированного
Менее 20 20—30 30—60
Менее 60
200
300
450
550
240
350
500
650
300
400
650
800
159
Рис. 6-3. Крепление кабелей:
а —к перфорированным панелям (/); б — к перфорированным скоб-мостам (2)
Рис. 6-4. Панели для прокладки кабеля
Рис. 6-6. Уплотнение прохода кабеля через палубу:
1 — прокладка; 2 — труба; 3 — сальник
Рис. 6-5. Кабельная подвеска:
1 — замок; 2 — резиновая прокладка; 3 — кабели
бы, называемые иногда винтами споккер». При ввинчивании они сами нарезают отверстие в обшивке. Обыкновенные шурупы в этом случае ие годятся, так как толщина обшивки обычно меньше, чем расстояние от резьбовой части до головки шурупа, а также ввиду большого шага их резьбы. Вследствие этого они не могут прочно держаться в тонкой обшивке.
Скоб-мосты изготовляют из отрезков узких стальных полос П-образной формы, которые отгибают, если они не привариваются, а крепятся винтами.
Панели изготовляют из листовой стали толщиной 1—2 мм. Для жесткости края панели отбуртовывают на 10 мм. Ширина панели 160
Рис. 6-7. Индивидуальный сальник, привинчиваемый к переборке:
1 — кабель; 2 — нажимная гайка; 3 — корпус сальника; 4 — прокладка; 5 — основание сальника; 6 переборка; 7 — болт крепления сальника к переборке
на 25—40 мм больше ширины пучков кабелей, которые должны быть проложены по панели.
Для ускорения и удешевления процесса крепления кабелей применяют прокладку на перфорированных панелях и перфорированных скоб-мостах, изображенных на рис. 6-3. Отверстия в них штампуют на прессе при изготовлении панелей в цехе; кабели на судне крепят к панелям винтами и гайками. Для уменьшения массы панелей и удобства крепления кабелей их изготовляют с круглыми и овальными отверстиями, расположенными в шахматном порядке.
По форме различают панели (рис. 6-4): прямые /, поворотные (на угол 45°) 4, треугольные 2, крестовины 3.
Кабельная подвеска (кассета — рис. 6-5). состоит из П-образного корпуса с двумя лампами и перемещающегося по высоте подвески замка, прижимающего кабель.
Корпус подвески изготовляют из полосовой стали, предварительно профилированной для придания конструкции большей жесткости. Замок состоит из двух стальных полосок корытообразной формы, стягиваемых стяжными болтами. Он может быть закреплен в любом положении по высоте подвески стяжными болтами. Лапки подвески приваривают к деталям набора корпуса.
Уплотнение мест проходов кабелей. Места проходов кабелей из помещения в помещение уплотняют с помощью индивидуальных, групповых сальников и проходных уплотнительных коробок.
Уплотнение с помощью индивидуальных сальников применяют только в отдельных случаях. На рис. 6-6 показано уплотнение места прохода кабеля через палубу.
Типовые конструкции сальников, применяемых для уплотнения одиночных кабелей, показаны на рис. 6-7 и 6-8. Сальник, показанный на рис. 6-7, применяют, если в процессе эксплуатации необходимо проложить новый одиночный кабель, а использовать электросварку для установки сальника невозможно. Сальник, показанный на рис. 6-8, а, применяют,
J ^огда возможна электросварка. Его использу-н; ют для уплотнения мест проходов одиночных кабелей через переборки при строительстве судов, а также при модернизации или эксплуатации судна, когда бывает необходимо проло-7 жить дополнительные кабели. Трубный сальник, показанный на рис, 6-8, б, применяют для уплотнения одиночных кабелей, прокладываемых в -Трубах. Сдвоенный сальник, показанный на рис, 6-8, в, применяется, когда необхо-.. димо обеспечить уплотнение места прохода , кабеля при давлении свыше 0,15 МПа и дэ-: полннтельное уплотнение с обеих сторон переборки.
В качестве уплотнительного материала в сальниках применяют резину, асбест и специальные уплотнительные массы. Для уплотнения в сальниках, показанных на рис. 6-8, . изготовляют уплотняющий пакет 7, который . состоит из двух асбестовых колец 2 и одного кольца 3 из уплотняющей массы марки 421 А. f Асбестовые кольца 2 при изготовлении про-ь питывают раствором массы марки 211, При %. выходе кабеля из корпуса или надстройки .наружу вместо массы марки 211 употребляют эпоксидную шпаклевку ЭП-00-100.
Зазор между оболочкой кабеля и перебор-£ кой для сальника, изображенного на рис. Ы6-8, п, должен быть не более 2 мм. В сальни-I ках же, изображенных на рис. 6-8, б и 6-8, в, |‘4этим зазором является расстояние между отверстием шайбы 4 и наружной оболочкой кабе-I ля /.
|у Для выполнения уплотнения в сальниках, доказанных на рис. 6-8, необходимо до ввода |Ькабеля 1 в сальник вывинтить нажимную 8-дайку 6 из сальника и вынуть шайбу 4. Зачтем надо последовательно надеть на кабель Кгайку 6, шайбу 4 и пакет 7, ввести кабель в Е^альник, ввинтить гайку 6 в корпус 5 без на-Ежима на пакет и протянуть кабель до места. ЕИосле окончательной укладки кабеля на мес-Eto следует обжать сальниковую набивку, за-Евинтив гайку 6 до упора. После окончательного уплотнения места прохода кабеля (см. Крш. 6-8, а) размер К должен быть не менее Шмм.для сальников с проходными отверстия-Нйи диаметром до 20 мм и не менее 8 мм для Койдьников с проходными отверстиями боль-mtx диаметров.
К Трубный сальник устанавливают на пат-Кйубках, применяемых для герметизации про-Ехода кабелей через палубы. Для уплотнения iateCT прохода пучков кабелей применяют груп-Бовые сальники и проходные уплотнитель-[йые кабельные коробки. Технические данные ВЙальников приведены в табл. 6-5 и 6-6.
Bv . На рис. 6-9 показано устройство типового ВЙ)уппового сальника. Корпус 1 сальника приварен к переборке 6. Сборные гребенки 2 с Отверстиями для кабелей 5 используют для Каждого ряда кабелей в пучке. Фланец 5, Останавливаемый на шпильках 4, при завер-Кывании гаек нажимает на гребенки 2 и перемещает их, создавая давление в корпусе саль-ДВИка, заполненном уплотнительной массой МЙрки 421 А, и таким образом закрывая зазо-Иш в местах прохода кабелей. Диаметры отверстий в гребенках равны наружному диа-НЕ Зак. 1149
Рис. 6-8. Конструкция приварных индивидуальных сальников:
а — переборочный сальник; б — трубный сальник; в — сдвоенный сальник; 1 — кабель; 2 — кольца из асбеста; 3 — кольцо из уплотняющей массы марки 421А; 4 — шайба; 5 — корпус сальника (фитинг); 6 -нажимная гайка сальника; 7 — уплотняющий пакет; 8 — сварной шов; 9 — переборка; 10 — накидная трубная гайка; 11 — труба
Рис. 6-9. Устройство группового сальника
161
СКП-16
С КП-20
СКП-27
С КП-33
СКП-42
С КП-48
С КП-60
С КП-76
С КП-90
Тип сальника
10
14
20
36
45
60
80
Таблица 6-5. Технические данные кабельных сальников
Размеры, мм Предельный наружный диаметр кабелей и проводов, мм
Диаметр резьбы Наружный диаметр Высота сальника, не более Шайба
М16Х1
М20/1
М27Х1.5
МЗЗХ1.5
М42 х2
М48Х2
МбОхЗ
М76 X 3 и
М90ХЗ
54 58
70 64
83 69
102
72
8X14 12X18 12X24 16x24 18x30 22x30 20x38 24x38 28 X 38 24X44 28x44 32X44 36X55 40X55 48X71 52x71 55X71 65x84 70x84
4—8 6—12
8—12 10—16 12—18 14—22 14—20 16—24 20—28 16—24 20—28 24—32 26—36 32—40 40—48 40—52 44—55 52—65 56—70
Таблица 6-6. Технические данные трубных сальников
Размеры, мм
Тип сальника
сб
ЬЙ X JE
О
С КТ-3/8" 8 3/8" 21
СКТ-1 /2" 12 1/2" 25
.СКТ-3/4” 16 1/4" 30
СКТ-1" 22 1" 35
СКТ-1 1/4" 28 1 1/4" 41
СКТ-1 1/2" 32 1 1/2" 43
СКТ-2" 40 2" 46
СКТ-2 1/2’ 55 2 1/2" 52
<• СКТ-3" 70 3" 57
8Х 14 12X18 12x24 16X24 18X30 22X30 20X28 28x38 28x38 24x44 28X44 32 X 44 36X55 40x55 48x71 52X71 55x71 65x84 70x84
Шайба
4—8 6—12
8—12 10—16 12—18 14—22 14—20 16—24 20—28 16—24 20—28 24—-32 26—36 32—40 40—48 40-52 44—55 52—65 56—70
метру кабеля плюс 1—2 мм. Расстояние между отверстиями в гребенках должно быть не менее 7 мм, а между крайними отверстиями гребенок и внутренней стенкой корпуса сальника — не менее 12 мм.
Для уплотнения щелей в гребенках и по внутреннему периметру корпуса сальника применяют асбестовый шнур 7.
Перед заполнением сальника массой марки 421А ее подогревают в термостате до температуры + (50-н70)°С. Общая толщина слоя уплотнительного материала в сальнике должна быть не менее 70 мм. Перед уплотнением оплетку кабелей марок РМ и КНРЭ на длине, равной длине сальника, необходимо промазать клеем № 88Н.
Места прохода кабелей с помощью групповых сальников уплотняют одним из четырех способов, перечисленных ниже.
1. Сальник заполняют массой марки 421А после прокладки кабелей, а зазоры у гребенок заделывают асбестовым шнуром, пропитанным массой марки 421А. После заполнения свободного пространства внутри сальника уплотняют места прокладки кабелей поджатием массы с помощью гребенок и фланцев. Если при обжатии толщина слоя уплотнения в сальнике окажется меньше 70 мм, надо выполнить дополнительное уплотнение, для чего опять отодвинуть фланец и гребенки, добавить массу и обжать ее. Если при низкой температуре окружающего воздуха кабели хорошо уплотнить не удается, сальник необходимо прогреть до температуры + 60 °C и обжать уплотняющую массу при этой температуре.
2. Сальник заполняют пакетом 1 из массы марки 421А (рис. 6-10), заготовленным до прокладки кабелей 2, причем в отверстия пакета вместо кабелей вставляют деревянные шаблоны 3, наружные диаметры которых с плюсовым допуском равны наружным диаметрам прокладываемых кабелей, но на 1 мм меньше диаметров отверстий под кабели в гребенках. Затем шаблоны удаляют и вместо них протягивают кабели, а неплотности у гребенок уплотняют асбестовым шнуром. Места прокладки кабелей уплотняют поджатием Гребенок с помощью фланцев.
3. После протягивания кабелей щели между гребенками сальника и кабелями замазывают эпоксидной шпаклевкой (вместо асбестового шнура). Заполнение сальника массой марки 421А производят так же, как и при втором способе. Пакет / (см. рис. 6-10) из пластин массы марки 421А с отверстиями для кабелей изготовляют до прокладки кабелей.
4. Особенностью этого способа является применение эпокси дно-тио кодового компаунда вместо массы марки 421 А, который в момент заливки в сальник находится в жидковязком состоянии, а после отверждения в течение 6—7 сут превращается в эластичную резиноподобную массу, которую сжимают фланцами 3 (см. рис. 6-9). и
Уплотнение эпоксидно-тиоколовым компаундом производится в групповых сальниках, аналогичных показанному на рис. 6-9, с применением дополнительных деталей 4— планок, пластин из губчатой резины и вре-
162
i
J.
|^£аблица 6-7. Длина оголенной части й; жилы кабеля, необходимой /Для контактного оконцевания
*• '. I '
Способ оконцева- Площадь Длина
НИЯ сечения ЖИЛЫ, ММ
жилы, мм2
> и. Наконечником с 2,5 8—10
припайкой 4 12—14
'•С 6 12—14
10 14—16
> : 16 16—18
г 25 18—20
35 20—22
50 22—24
70 27—30
95 30—32
120 32—34
Наконечником с 150 38—40
оррессовкой 185 40—44
- ' 240—300 50—52
Кольцом с по- 1.5 45
лудой
? Штырем с полу- 1—1,5 15—16
Хой 2,5—6 16—18
л 10—25 19—21
• 35—95 21—23
- 120—185 27—29
V и 240—300 35—37
| менных упоров. Наряду с групповыми саль-никами с гребенками и фланцами для уплот-нения мест проходов кабелей (рис. 6-11, а) ^применяют кабельные коробки, показанные на (рис. 6.11, б, которые отличаются от группо-Ьдых сальников тем, что не имеют ни гребенок, фланцев. Такие коробки частично заполоняют массой марки 211, а остальной их объ-
— компаундом.
г Разделка концов кабелей и оконцевание их |»жил. Резиновую изоляцию снимают с кон-ЕЬцажил клещами и острыми треугольными про-I'/резями или монтерским ножом — в зависи-Емости от площади сечения кабеля (рис. 6.12). к^дина оголенной части жилы кабеля опреде-(мрется по табл. 6-7.
g Оконцевание жил кольцом выполняют, р&к показано на рис. 6-13, а. Оголенную жи-уду скручивают вокруг оси кабеля в том же направлении, в котором навиты проволоки &рлы, и зачищают до металлического блеска, кфвтем ее сгибают на оправке, имеющей вид Коленчатого штыря со ступенями различных Киаметров, соответствующих диаметрам вин-Цтовых зажимов, с резьбой М3, М4, М5 (3,5, ||4;5 и 5,5 мм).
IL Свободный конец дважды закручивают |йокруг жилы, обрезая излишек. Затем ото-|&ригают конец резиновой изоляции от кольца пропаивают кольцо вместе с закруткой в Ееценосном электротигле припоем, например предварительно покрыв флюсом — «ворошком канифоли. После остывания рези-юрвую изоляцию снова надвигают на прежнее |&сто.
Ц». Оконцевание блочными наконечниками №рдс. 6-13, б) выполняют таким же образом, но Крнец жилы накручивают вокруг наконеч-
Рис. 6-10. Уплотнение кабелей в групповом сальнике пакетами из массы марки 421А:
/ — пакет нз массы марки 421А; 2 — кабель; 3 — шаблоны кабелей; 4—переборка; 5 — корпус группового сальника
Рис. 6-11. Уплотнение кабелей в групповом сальнике и в кабельной коробке:
а—групповой сальник с уплотнением кабелей массой 421А и эпоксидной шпаклевкой; б — кабельная коробка с уплотнением кабелей эпоксидным компаундом; / — корпус сальника; 2— гребенка; 3 — флаицы; 4 — эпоксидная шпаклевка; 5 — масса марки 421А; 6 — кабели; 7 — болт выходного отверстия; 8 — рамка; 9 — резиновая прокладка; 10 — стальная планка; 11 — эпоксндно-тиоколовый компаунд; 12 — вентиль; 13 — болт входного отверстия; 14 — насос; 15 — масса марки 211; 16 — асбестовый шнур
•' г
• -л" •
Рис. 6-12. Обнажение токоведущей жилы кабеля:
а — универсальными клещами для разделки жил кабелей площадью сечения до 2,5 мм2; б — клещами для снятия резиновой изоляции с жил кабелей площадью сечения до 10 мм2; в — монтерским ножом (при площади сечения жил кабелей более 10 мм-)
Рис. 6-13. Типы зажимов для подключения кабелей (Л — винтовые; Б — колодочные) и способы оконцевания кабелей:
а — кольцом; б — блочным наконечником; в — кабельным наконечником; г —- штырем
Рис. 6-14. Кабельные наконечники:
а — штампованные для напайки жилы площадью сечения 2,5—120 мм2; б — литые для напайки жилы площадью сечения 150—625 мм2; а ~ штампованные для опрессовки жилы площадь^) сечения 2<5— 10 мм2; г — штампованные из медной Трубки для жилы площадью сечения 16—300 мм2
ника, а не на оправке, а затем пропаивают в электротигле вместе с наконечником. Однопроволочные жилы телефонных кабелей загибают колечком и привязывают бандажом из нескольких тонких проволочек к прямолинейной части жилы, после чего облуживают,
Кабельные наконечники изготовляют из меди и затем облуживают. Они бывают штампованными или литыми (рис. 6-14) и нормализованными по типоразмерам для кабелей различных площадей сечения. В штампованных припаиваемых наконечниках вдоль трубки, в которую вводится конец жилы кабеля, сделан разрез, а в наконечниках для холодной опрессовки трубка сплошная. В литых наконечниках со стороны плоской контактной части просверлено отверстие во внутреннюю полость.
Наконечники напаивают следующим образом. От конца жилы отворачивают резиновую изоляцию, чтобы она не обгорела при пайке. Конец жилы облуживают в электротигле. Поверхность жилы и внутреннюю поверхность наконечника протирают и покрывают флюсом —- порошком канифоли, а затем надевают наконечник на конец жилы. Чтобы штампованный наконечник держался, его слегка обжимают, а литой наконечник подвязывают к кабелю проволокой.
Наконечники кабелей малой и средней площади сечения пропаивают в электротигле (рис. 6-15, а), погружая их в вертикальном положении в расплавленный припой ПОС-40 на 2—3 мм ниже его уровня. Наконечники больших площадей сечения пропаивают с помощью электроклещей, которыми охватывают цилиндрическую часть находящегося в вертикальном положении наконечника (рис. 6-15, б).
Перед пайкой штампованные наконечники обматывают асбестовым шнуром ниже клещей, чтобы припой не вытекал через продольный разрез. Затем прогревают наконечник клещами и вводят в промежуток между жилой кабеля и наконечником, установленным кон-i тактной частью вниз, припой, подготовленный в виде тонкого прутка. Пайку прекращают после того, как расплавленный припой запол-' нит все пространство внутри наконечника,"
Наконечник протирают сухой ветошью, чтобы снять остатки припоя, и дают ему остыть, после чего надвигают отвернутую резй^ новую изоляцию на место.
Литые наконечники пропаивают, располагая их вертикально, контактной частью вверх. Токоведущую жилу кабеля между краем наконечника и отвернутой изоляцией плотно обматывают асбестовым шнуром, а через отверстие в теле наконечника вводят припой до заполнения внутреннего пространства между жилой и наконечником.
Перед холодной опрессовкой наконечника, его внутреннюю поверхность и поверхность жилы кабеля очищают. Наконечник плотно насаживают на жилу и обжимают ручными, клещами (рис. 6-16, а) при площадях сече-, ния жил 2,5—10 мм2 включительно или гидравлическим прессом с ножным приводом
164
ррис. 6-16, б) при площадях сечения 16— |300 мм2 включительно.
& При опрессовке на поверхности наконечника выдавливают одну или две продолговатые лунки. В последнем случае опрессовку 'Выполняют в два приема и применяют при наиболее ответственных кабелях для создания Iособо надежного соединения. Расстояние ;.между лунками должно быть не менее 4 мм, Й расстояние от края наконечника до ближай-рпей лунки — 5—10 мм, в зависимости от ^площади сечения кабеля.
Качество опрессовки контролируют, изменяя глубину лунок глубиномером (рис. 6-17). |па шкале прибора нанесены цифры, указывающие . площади сечения кабеля, а подними Вдоль шкалы — риски.
При нормальной глубине лунки стрелка |Прибора находится в пределах длины риски |йод цифрой шкалы, соответствующей площа-|дй сечения оконцованного кабеля. Это свидетельствует о прочном механическом соединении наконечника с жилой и хорошем электрическом контакте.
fc Оконцевание жилы штырем производят |?ледующим образом (см. рис. 16-13, г). Оголенный конец жилы зачищают и обтирают. На |самый конец жилы площадью сечения от ЙО мм2 и выше накладывают бандаж из двух-Йфех витков тонкой медной проволоки, препятствующей расхождению проволок жилы. Цатем конец жилы на две трети ее длины по-Взывают флюсом и пропаивают припоем ЦжОС-40 в электротигле. Чтобы в пространст-Ю между оголенной жилой кабеля и его ре-иеновой изоляцией, а также между изоляцией и защитной оболочкой не проникала вла-Йй, на месте разделки конца кабеля накладывают водонепроницаемый бандаж из различных изоляционных материалов.
Ц' У кабелей, введенных в корпус водозащищенного электрооборудования, бандаж нама-|швают на коротком участке резиновой изоляции длиной 30—60 мм, захватывая им небольшую часть наконечника или штыря.
Разделенные концы кабелей внутри элект-1$Ьборудования брызгозащищенного и откры-йфо исполнений, покрывают сплошным бан-•Зком от наконечника до защитной оболочки.
Одним из методов заделки концов кабелей ляется оклетневка, которую выполняют Ндующим образом (рис. 6-18). На заделыва-ре место наматывают в два слоя ленту из £коткани или натуральной резины, начиная f изоляции жилы и обратно, с перекрытием loro витка другим на половину его ширины, тем, отступая от краев ленты на 3 мм, об-тывают ее таким же образом обычной изоля-ДЪнной лентой. На это покрытие наматыва-& тугой бандаж из суровых ннток (для кабе-й площадью сечения до 10 мм2) или круче-то шпагата (для кабелей площадью сече-|я свыше 10 мм2). Концы шпагата за^репля-специальной петлей, подложенной до ок-^гиевки под бандаж. Затем бандаж просуши-Ют и покрывают два-три раза изоляцион-<М лаком воздушной сушкн № 462, просуши-я после каждого покрытия.
Рис. 6-15. Напайка кабельных наконечников:
а " в электротигле; б — с помощью электроклещей;
/ — жила кабеля; 2 — отвернутая резиновая изоляция; 3- припой; 4 — электродвигатель; 5 — наконечник; 6 — асбестовый шнур; 7- -электроклещи
Рис. 6-16. Опрессовка кабельных наконечников:
а — ручными клещами; б — с помощью гидравлического пресса; 1 — жила кабеля; 2 — наконечник; 3 — универсальная поворотная матрица с четырьмя вырезами; 4 — стопор матрицы; 5 — пуансон; 6 — рукоятка ручных клещей; 7 • сменная матрица; 8 — сменный пуансон; 9 — головка гидропресса; 10— лунки в наконечнике после опрессовки
Рис. 6-17. Проверка качества опрессовки кабельного наконечника глубиномером:
/ — глубиномер; 2 — кабельный наконечник
165
Рнс. 6-19. Заделка панцирной оплетки изоляционной лентой:
а — кабель после среза внешней оболочки; б — кабель с установленным бандажом
Рис. 6-18. Оклетневка конца кабеля:
1 — резиновая изоляция; 2 — жила кабеля; 3 — кабельный наконечник; 4 — лента из лакоткани или натуральной резины; 5 — изоляционная лента; 6 — бандаж из крученого шпагата
Рис. 6-20. Заделка панцирной экранирующей оплетки проволочными бандажами:
1 — кабель с внутренним бандажом; II — кабель с наружным бандажом
Рис. 6-21. Ввод кабеля в электрооборудование брызгозащищенного исполнения
Рис. 6-22. Ввод кабелей в индивидуальные сальники прибора:
а — кабель с панцирной оплеткой, заделанной поли-хлорвииилоэым бандажом; б — кабель с панцирной экранирующей оплеткой, заземленной специальным зажимом; / — стейка прибора; 2 — корпус сальника; J уплотнительная шайба; 4 — баидаж из полихлор-виниловой ленты; 5 — панцирная или панцирная экранирующая оплетка; 6 — сальниковая гайка; 7 — уплотнительная масса; 8 ~ прижимная шайба зажима заземления; 9 — контактная шайба зажима заземления
166
При разделке кабелей с панцирной оплеткой по сделанным отметкам выполняют поперечные и продольные разрезы на внешних оболочках кабеля.
Металлическую оплетку надрезают вдоль и поперек специальными ножницами; свинцовую, шланговую и резиновую оболочку — ножом. Чтобы не повредить изоляцию жилы, поперечные и продольные надрезы на внешних оболочках кабеля делают на глубину не более 2/3 их толщины. Лишнюю длину внешних оболочек отделяют от резиновой изоляции жилы кабеля и удаляют. Конец среза панцирной оплетки 1 (рис. 6-19, а) не должен доходить до конца среза прорезиненной миткалевой ленты 2 на 2—3 мм. На месте среза панцирной оплетки й прорезиненной ленты накладывают бандаж 4 (рис. 6-19, б) из трех слоев клейкой полихлорвиниловой ленты или обычной изоляционной миткалевой ленты клеящей стороной к кабелю. На 2/3 ширины бандаж должен находиться на панцирной оплетке 1 и на Vg — на шланговой оболочке 3 кабеля. Бандаж предназначен для закрепления панцирной оплетки во избежание продольных перемещений ее по кабелю и защиты обслуживающего персонала от уколов концами проволок оплетки.
Если защита радиоприемных устройств от электрических помех выполнена с помощью надетой на кабель экранирующей оплетки, то принимают специальные меры для закрепления ее на гладкой наружной поверхности кабеля. Для этого, обрезав на нужном расстоянии панцирную экранирующую оплетку 2 (рис. 6-20, Z), конец ее сдвигают по кабе/гю на расстояние а, равное двум высотам сальниковой гайки, через которую кабель вводят в электрооборудование. На расстоянии б от границы среза на шланговую оболочку J плотно навивают два витка внутреннего бандажа 3 из медной проволоки диаметром 1 мм. Затем сдвигают оплетку в первоначальное положение и уже снаружи ее на ранее сделанный внутренний бандаж накладывают второй, внешний бандаж 4 из той же проволоки. После наложения второго бандажа экранирующая оплетка надежно заклинивается между бандажами и не перемещается вдоль кабеля. На место среза оплетки затем накладывают бандаж из полихлорвиниловой или изоляционной ленты, как показано на рис. 6-19, б.
Ввод кабелей. Ввод кабелей в электрооборудование брызгозащищенного исполнение через отдельные отверстия, обрамленные
1,
Ими::-:' •
Egy
Квтулками, показан на рис. 6-21. На кабель 1 с ^панцирной оплеткой после ввода его в прибор накладывают бандаж 3 из полихлорвинило-
I вой или миткалевой изоляционной ленты. На ft-кабель 5, не имеющий металлической оплетки, -после ввода его через втулку 2 в элемент элект-
Грооборудования накладывают плотный бан-Г'даж 4 из шпагата, который покрывают изо-|/Ляционным лаком.
В На рис. 6-22 показан ввод кабеля с пан-| цирной оплеткой через индивидуальный саль-fc'HHK водозащищенного прибора. Кабель мо-Ежет заделываться полихлорвиниловым баи-Ц-да жом (рис. 6-22, а).
t . Заземление оплетки в этом случае/выпол-Вняется путем напайки заземляющей перемыч-||кн, на рисунке не показанной. На рис. 6-22,6 ^приведен вариант ввода кабеля с панцирной Енли панцирной экранирующей оплеткой. Заземление производится путем применения специального зажима, состоящего из прижимной Жшайбы 8 и контактной шайбы 9. Перед вводом В/а бе л я в сальник на него надевают сальнико-Цвую гайку 6, затем шайбы 8 и 9. Сальнико-Оую гайку 6 и прижимную шайбу 8 отодвига-Шот на. сравнительно большое расстояние от Е границы среза экранирующей оплетки 5 Ен загибают край оплетки на контактную шай-Оу. 9, которую припаивают по всей окружно-Ксти. Затем вводят кабель в сальник и, завин-Ьчивая сальниковую гайку 6, уплотняют ка-Кфель в месте ввода. При этом достигается надежное заземление также через шайбу 9, Йг.айку 6 и прижимную шайбу 8.
Вр Радиусы изгибов всех кабелей, вводимых ОДодной стороны электрооборудования, дела-|Врт одинаковыми и равными радиусу изгиба |Йабеля наибольшего диаметра.
г •
К ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Классификация. На судах применяются ||&едующие виды заземления: рабочее; защцт-Б|ре заземление для защиты людей от пораже-К£ря электрическим током; для защиты от по-|Йех радиоприему; для снятия электростатических зарядов; для защиты от молнин.
№ Рабочее заземление. К этому виду отно-иШтся заземление нейтральной точки генера-Коров, радиоаппаратуры, а также одного из Ьюлюсов источника тока и потребителей электроэнергии, когда в качестве второго (обрат-Ийго) провода используется корпус судна. Отрицательный провод с корпусом судна еле-»ует соединять вне аккумуляторных, .маляр-КЬх, фонарных, складских помещений, гру-Ьвых трюмов и других пожаро-и взрывоопасных помещений.
К Площадь сечения и изоляция проводника соединения отрицательных зажимов ВЙектрооборудования с корпусом судна долж-Кы быть аналогичны площадям сечения и изо-Вйции проводников положительной поляр-Всти и снабжаться наконечниками из лату-ш,с антикоррозионным покрытием. Площади В^ния соединительных проводников во всех Яярч
случаях должны быть не менее 1,5 мма в сети освещения и 4 мм2 в силовой сети.
Точки подключения проводников к металлическому корпусу должны находиться в местах, доступных для контроля и наблюдения за контактными соединениями. Поверхность на корпусе судна под контактным соединением перед его монтажом должна быть зачищена до металлического блеска. Места контактных соединений следует обозначать яркой контрастной краской в виде кружка диаметром 30 мм.
Защитное заземление. Для защиты людей от поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу Электрической машины или аппарата, у которых пробита изоляция между токоведущими частями и их корпусами, последние заземляют, надежно соединяя их электрически с корпусом судна.
Защитное заземление применяют для: стационарного электрооборудования, работающего при напряжении свыше 50 В постоянного и 30 В переменного тока; переносного электрооборудования, работающего при напряжении свыше 24 В постоянного и 12 В переменного тока; всего электрооборудования, независимо от рабочего напряжения, устанавливаемого во взрывоопасных помещениях.
В защитных целях предусматривается заземление вторичных обмоток измерительных трансформаторов и трансформаторов для питания переносного освещения, инструмента, переносных пультов и переносных аппаратов управления электроприводами. Металлические оболочки кабелей также должны быть заземлены для защиты от поражения электрическим током. Стационарное электрооборудование должно быть заземлено с помощью наружных заземляющих проводов’ или жилы защитного заземления в питающем кабеле. Наружные заземляющие провода должны быть медными. Площади сечения медного заземляющего провода, согласно Правилам Реги-. стра СССР, должны быть не менее указанных ниже:
Площадь сечения жилы стационарного проложенного кабеля питания потребителя, мм2
До 2,5 .... . 2,5—120 .....
Свыше 120
Площадь сечения наружного заземляющего гибкого медного провода или шины, мм2
2,5
Половина площади сечения жилы кабеля, но не менее 4 70
Корпуса переносных электрических приборов и передвижных токоприемников должны быть заземлены с помощью третьей (четвертой) заземляющей жилы.
Для главных и аварийных распределительных щитов, пультов управления, главных вспомогательных генераторов, гребных электродвигателей и палубных механизмов площадь сечения наружного заземляющего провода должна быть не менее половины площади сечения кабеля генератора или питающего фидера, но не более 70 мм2. Площадь сечения заземляющей жилы гибкого шнура или кабеля должна быть равна площади сечения пн-
Таблица 6-8. Площади сечения заземляющих проводников
Суммарная мощность параллельно работающих генераторов судовой электростанции, кВт
Площадь сечения жилы кабеля, питающего потребитель, мм2
Наименьшая площадь сечеиия заземляющего проводника, мм2
медного стального
До 400
От 401 до 800
До 10
Более 10
До 16
Более 16
Равна площади сечения жилы питающего кабеля, но не менее 4
10
Равна площади сечения жилы питающего кабеля, но не менее 4
16
Равна 100% площади сечения жилы питающего кабеля, но не менее 40
100
Равна 100% площади сечения жилы питающего кабеля, но не менее 40
160
Примечания: 1. Для отдельных видов маломощных приборов и аппаратов (светильников, выключателей, измерительных приборов и т. п.;, а также для оболочек кабеля допускается принимать наименьшую площадь сечения заземляющего проводника, выполненного из меди, 1,5 мм2.
2. Площади сечения заземляющих проводников должны быть равны тля заземления:
ГЭРЩ и генераторов — половине площади сечения фидера генератора, но не более 70 мм2 при медном проводнике и 700 мм2 при стальном;
электродвигателей гребных установок и палубных механизмов и устройств — половине площади сечения питающего их фидера, но не более 70 мм2 при медном проводнике и 700 мм2 при стальном;
щитов питания с берега — половине площади сечения фидера, проложенного между щитом и ГЭРЩ, но не более 70 мм2 при медном проводе и 700 мм2 при стальном.
тающей жилы, но не менее 1,5 мм2. При площади сечения рабочей питающей жилы более 16 мм2 площадь сечения заземляющей жилы принимается равной половине площади се-•чения рабочей жилы, но не менее 16 мм2.
Необходимо заземлять посредством перемычек корпуса мелкой установочной арматуры (выключателей, соединительных коробок, светильников и т.п.) при установке их на изоляционную обшивку или электропроводящую переборку. Допускается заземление корпусов электрооборудования, установленного без амортизаторов, посредством надежного электрического контакта не менее чем двух крепящих болтов или двух лап оборудования.
Площади сечения заземляющих проводников для судов с металлическим корпусом, согласно Правилам Речного Регистра РСФСР, приведены в табл. 6-8.
Заземление для защиты от помех радиоприему. Металлические оболочки кабелей заземляют для защиты радиоприемных устройств от помех, которые возникают вследствие передачи по оболочкам кабелей в радиоруб-
Таблица 6-9. Размеры пропайки, мм, в зависимости от диаметра кабеля (см, рис. 6-23)
Диаметр к а бе л я, мм Участок пропайки Участок, очищенный для пропайки
6t а б
9—15 16—19 20—34 35—50
Шаг одного витка пряди оплетки
' ^+5 «1+5 «! + 5 «1+5
8
8
10
10
168 /
ку или на приемные антенны электромагнитных колебаний, наведенных в них при работе искрящих ‘машин и аппаратуры. Заземления для защиты от помех радиоприему совмещаются с защитными заземлениями и выполняются отдельно только в случае, если длина проводника защитного заземления превосходит 300 м.
Оболочки кабелей заземляют в местах выхода кабелей на открытые палубы, перед вводом их в радиорубку и в местах ввода внутрь электрооборудования, а в некоторых случаях — по всей длине кабеля через каждые несколько метров. Кроме того, заземляют металлические оболочки всех кабелей на их обоих концах для защиты людей от поражения электрическим током. При этом в случае пробоя изоляции между токоведущей жилой и оболочкой кабеля человек, прикоснувшись к последней, избежит электрического удара.
Заземление металлических оболочек кабелей, закрепленных скобами, показано на рис. 6-23. Длина пропайки а1( показанная на рис. 6-23, /, зависит от наружного диаметра кабеля. Размеры пропайки приведены в табл. 6-9.
Перед пропаиванием оплетку очищают стальной щеткой на площади а X б. Зачищенную часть оплетки покрывают флюсом и пропаивают оловянисто-свинцовым припоем, содержащим 18% олова, полоску площадью ал * Кроме этого пропаивания, которое выполняется для обеспечения контактной непрерывности оплетки по всей длине кабеля, применяют так называемое линейное заземление металлических оплеток кабелей, показанное на рис. 6-23, II и 6-24.
Линейное заземление выполняется припаиванием к металлическим оплеткам кабелей латунных луженых шинок 5 (см. рис. 6-23, 4
Bp//), концы которых надежно соединяют с реконструкцией для крепления кабелей вин.та-Жми, крепящими фигурные скобы 7. Для этого | . вывинчивают винты и снимают фигурную Ц/скобу 7. Стальную конструкцию 3 в местах 4 р крепления лап скобы зачищают. Латунную jg луженую шинку 5 сечения 0,2X18 мм2 укла-Втдывают так, чтобы она выступала с обеих сто-рон из-под скобы на 2 мм. Отрезав излишек В шиики по длине, прокалывают в ней отверстия Р для винтов крепления фигурной скобы 7. Ву Затем зачищают до блеска металлическую обо-Цг дочку кабеля, накладывают на зачищенное В место заготовленную шинку и припаивают ее Цск каждому кабелю в двух точках 6. После это-Е го устанавливают сверху фигурную скобу Ж 7 и закрепляют ее вместе с шинкой общими Квинтами.
Ц' При заземлении металлических кабелей, проложенных пучком, на каждый ряд кабелей | накладывают отдельные шинки и припаива-ют, а концы их с торцовой стороны припаива-| ют вместе и заземляют.
После окончания заземления кабелей ла-Ё пы скобы на участках окрашивают густотер-В тым суриком, и сами скобы, расположенные на открытых палубах,— зеленой эмалевой I краской. Скобы внутри помещений окрашива-ют краской цвета бордо.
Р Линейное заземление металлических обо-f лочек кабелей Д проложенных в кассетах 3 fe (см. рис. 6-24), производят припаиванием к |/ййм латунных луженых шинок 5 сечением feO,2X 10 мм2. Шинки припаивают к каждому ка-Г белю в двух точках 6, изгибают и заземляют Винтом 7, предварительно зачистив до блеска ^кассету 3 на участке 4. Торцы шинок 5 под винтом, 7 припаивают вместе в точке 8. Места
I заземления окрашивают, как показано на рис. Ь 6.23, //.
2 •
ch
| Рис. 6-23. Заземление металлических оболочек g кабелей, закрепленных скобами:
г Г — продольная пропайка оплетки кабеля; II - конструкция линейного заземления; I — кабель; 2— простаиваемая площадка; 3 — стальная конструкция; 4 — р места зачистки стальной конструкции для создания ^контакта; 5 — латунная луженая шинка; 6 — точки к припайки шинок к кабелю; 7 — фигурная скоба
ВиЗ А
Рис. 6-24. Заземление металлических оболочек кабелей, проложенных пучками:
1 —- кабели; 2 — пропаиваемая площадка; 3 — кассета; 4 — участок зачистки кассеты; 5 — латунные лужёные шинки; 6 — точки припаивания шннок; 7 — винт заземления; 8 — точка припаивания торцов шинок: 9 — переборка
На рис. 6-25, а и 6-25, б показано заземление панцирных оболочек кабелей соответственно на корпус электрооборудования и сальника. На рис. 6-25, в показано групповое заземление пучка кабелей при входе в электроаппаратуру, где к оболочкам кабелей припаивают одну медную луженую шинку, которую присоединяют с помощью гибкой перемычки с наконечником к винту заземления на корпусе аппарата.
Рис. 6-25. Заземление панцирных оболочек кабелей:
а — к корпусу электрооборудования; б — к сальниковой гайке; в — групповое заземление; 1 — корпус электрооборудования; 2 — сальниковая гайка; 3 — кабель; 4 — участок пропайки панциря; 5 — манжета;
6 — места припайки манжет к панцирной оболочке;
7 — гибкая перемычка; 8 — винт; 9 — общая шинка;
10 — места припайки шинки к оболочкам кабелей
169
f
. ' и
>. Л- ' -''it г ’ ' Л ' .X . и / : х
Защитное заземление в жилых помещениях с деревянной обшивкой производят следующим образом. Оболочки кабелей, подходящих к осветительной аппаратуре и приборам, соединяют, припаивая к ним общие шинки. Это создает непрерывную цепь из оболочек отдельных кабелей. Ее заменяют при входе пита юще го ка бел я в р ас п р ед ел и тел ьн ое устройство.
Заземление для снятия электростатических зарядов. Электростатическое электричество возникает в результате трения. При движении по трубопроводам жидкостей, имеющих низкую электрическую проводимость, например нефтепродуктов, могут возникать значительные электростатические заряды. Струя, выходящая под большим давлением, также является потенциальным источником
электростатического электричества, поскольку, как правило, распыленное вещество имеет незначительную электрическую проводимость, даже если это вода.
Вследствие накопления электростатичес-
1 кого заряда может возникнуть разряд, сопровождающийся интенсивной искрой. Значительные заряды электростатического электричества могут возникать при трении деталей и покрытий из синтетических материалов,
имеющих низкую электрическую проводи-
мость, на самих деталях и покрытиях и на телах, трущихся о них. Вследствие этого на судне, где широко применяются синтетические материалы, на поверхности тел людей, при наличии у них сухой обуви, могут появиться высокие потенциалы электростатических зарядов. При соприкосновении в этих случаях тела человека с заземленной деталью возникают искры разрядов.
Для предотвращения накопления электростатических зарядов и снятия их необходимо
заземлять металлические детали и элементы конструкции, на которых* возможно накопление электростатического электричества. Предотвращение накопления электростатических зарядов на деталях и покрытиях из синтетических материалов может быть до-
стигнуто путем увеличения их электропрово-
димости в результате применения при изготовлении хорошо проводящих наполнителей
или армирующих металлических сеток.
Заземляющее устройство для снятия электростатических зарядов на. танкерах. На танкерах при перекачивании нефтепродуктов
в результате трения жидкости о стенки грузовых трубопроводов возникают электрические заряды, переходящие на корпус судна. Его электрический потенциал может оказаться выше, чем потенциал береговых заземленных нефтепроводов, с которыми перед началом грузовых операций соединяют судовой трубопровод, в результате чего может возникнуть искра. Во избежание этого на нефтеналивных судах для подключения кабеля заземления должно быть установлено коммутирующее устройство, которое состоит из ящика с однополюсным рубильником с двумя зажимами и гибкого шлангового провода площадью сечения не менее 16 мм2. Зажим со стороны губок рубильника надежно соединяют с корпусом суд
на, а со стороны ножа — с кабелем заземления.
Судовой грузовой трубопровод при монтаже надежно заземляют на корпус судна, а его фланцевые соединения шунтируют специальными гибкими медными перемычками. Для снятия электростатических зарядов, возникающих при наливе, транспортировке и перекачивании нефтепродуктов и других жидкостей, все металлические трубопроводы, насосы и цистерны, связанные друг с другом, должны быть электрически соединены межд}7 собой и с корпусом судна.
Заземляющие провода, соединяющие на нефтеналивных судах участки грузовых трубопроводов между фланцами, и провода, заземляющие эти трубопроводы, должны быть медными, гибкими и иметь площадь сечения не менее 16 мм2. В соответствии с Правилами Речного Регистра допускается применение перемычек из стальной ленты площадью сечения не менёе 50 мм2. Места прилегания ленты и фланцев под болтами должны быть зачищены до металлического блеска.
Металлические предметы — рулетка, дюй-мовик, пробоотборник и др. при введении в грузовой танк способны отбирать заряд из нефтепродуктов и их паров, что может вызвать искру.
В случаях пропаривания недегазирован-ных танков не допускается вводить в танк моечные машинки, вентиляторы и другие токопроводящие устройства и предметы до полного конденсата пара. При этом обязательно заземление корпусов указанных устройств.
Перед введением в грузовой танк моечная машинка должна быть надежно заземлена на корпус судна. Нельзя вводить в грузовой танк, заполненный паром, моечную машинку или другой проводник, даже если они заземлены. Необходимо подождать, пока пар осядет.
Заземление для защиты от молнии. На каждой мачте или стеньге, изготовленной из непроводящего материала, должно быть надежно установлено заземленное молниеотводное устройство, которое состоит из мол-ниеуловителя, отводящего провода и заземления. Его монтируют на каждой мачте судна, оканчивающейся деревянной стеньгой, а также в случаях, когда выше клотика цельноме< таллической мачты установлен сигнальный клотиковый фонарь.
На стальных судах молниеотводное устройство состоит из молниеуловителя и заземляющей шины. Молниеуловитель представляет собой медный заостренный стержень диаметром не Менее 12 мм, возвышающийся над сигнальным фонарем не менее чем на 300 мм и крепящийся к стеньге хомутиком. Заземляющую медную шину сечением не менее 75 мм3 прокладывают по стеньге до металлической части мачты и соединяют медным хомутом С молниеуловителем и болтовым зажимом с мачтой. Площадь соприкосновения шины с мачтой в месте заземления должна быть не менее 1000 мм2. При заземлении стальной шиной площадь ее сечения должна быть не менеё 100 мм2.
170
: - J
г' .1 :• / V-
Сопротивление мол н и еотвода, и зм ерен н бе между мол.ниеуловителем и заземлением или
металлическим корпусом судна, к которому присоединяется отводящий провод, не должно превышать 0,02 Ом.
Заземление и ето ко ведущих частей. Металлические нетоковедущие части всего электрооборудования, устанавливаемого в помещениях и пространствах второй категории нефтеналивных судов, независимо от значения номинального напряжения должны быть заземлены с применением индивидуальных заземляющих проводников.
На нефтеналивных судах корпуса взрывозащищенных светильни ков, устанавливаемых в помещениях второй категории и в других взрывоопасных помещениях, следует заземлять с помощью третьей заземляющей жилы питающего кабеля. В этом случае соединение заземляющей жилы с корпусом производится в невзрывоопасном помещении.
Стальные газонепроницаемые трубы, через которые прокладываются кабели, питающие взрывозащищенные светил ьн и ки, должны быть надежно заземлены на корпус судна.
Заземление токоведущих частей. Ни одна находящаяся под напряжением часть распределительной системы или устройств на нефтеналивных судах не должна быть заземлена, за исключением: устройств измерения сопротивления изоляции; вторичных обмоток измерительных трансформаторов.
Ток устройства на корпус для измерения сопроти влейи я изоляции не должен превышать 30 мА, а индуктивность в цепи прибора при соединении его на корпус — 60 мГн.
Категории взрывоопасных помещен и й и пространств на морских судах согласно Правилам Регистра СССР приведены в табл. 6-10.
На нефтеналивных судах невзрывоопасными считаются только следующие помещения: расположенные над наливными отсеками, цистернами и их коффердамами, а также над насосными отделениями, если они отделены от них горизонтальными коффердамами и не имеют открытых отверстий и выходов в пространства, указанные в п. 9 табл. 6-10; отделенныеот отсеков и цистерн вертикальными коффердамами; смежные с насосными отделениями и помещения, расположенные над насосными отделениями, если они не примыкают к переборкам отсеков или цистерн, указанных в п. 1 табл. 6.10; отделенные от насосных отделений газо-и маслонепроницаемыми переборками или палубами и имеющие при и уди -тельную вентиляцию. 4
Регистр; на наливЗ перевозки температу-
Согласно Правилам Речного РСФСР помещения и пространства ных судах, предназначенных для жидкостей и сжиженных газов с рой вспышки паров до +60°С или для работы с ними, разделяются на взрывоопасные и не-взрывоопасные; с температурой вспышки паров 4 60° С и выше — на пожароопасные и
И: %.
3
4
непожароопасные. Категории взрывоопас-
ных помещений и пространств на речных су^ дах согласно Правилам Речного Регистра РСФСР приведены в табл. 6-11.
К прокладке кабелей предъявляются сле
дующие основные требования. Не разрешает-
ся применять однопроводную систему с ис-> . пользованием корпуса в качестве обратного , провода и систему с заземленной нейтралью или полюсом. Запрещается прокладка кабелей в помещениях первой категории, за исключением кабелей искробезопасных цепей, прокладываемых в нефтеналивных отсеках, цистернах и коффердамах в стальных цельно- ;
тянутых газонепроницаемых трубах, например'4, к датчикам уровня. Ни одна находящаяся под 4 напряжением часть распределительной системы или устройств не должна соединяться с кор- ? нусом, за исключением устройства контроля изоляции и вторичных обмоток измеритель-ных трансформаторов. Для снятия зарядов -статического электричества цистерна, насосы 4 и трубопроводы должны быть надежно заэем-< лены. Кабели к взрывозащищенным светиль- 4 никам должны прокладываться в стальных 4 бесшовных газонепроницаемых трубах. Д
Между выключателем, устанавливаемым 4 в невзрывоопасном помещении, и трубопровод 4 дом с кабелем к взрывозащищенному светиль- f нику, установленному в помещении второй на-J тегории, должно быть предусмотрено газоне:’ проницаемое уплотнение. ' * 4^
В грузовых трюмах сухогрузных судов, ? предназначенных для перевозки легковоспла-^ меняющихся грузов, угольных ямах, гр узо-4 вых трюмах углевозов, а также коэфферда-Vl мах отсеков и цистерн нефтепродуктов дли.; собственных нужд судна не допускается Д прокладка транзитных кабелей. В отдельных^ случаях по особому согласованию с Речным;^ Регистром прокладка в таких помещениях^ транзитных кабелей может быть допущена^ при условии выполнения ее в газовых труб-4| ках или кабелем специального типа, изоля^4 ция и защитная оболочка которого препятст- "
вуют передаче пламени дуги в окружающую среду. “
Кабели по переходным мостикам должны 4 быть проложены в каналах или трубах. Про-® кладка кабелей по переходным мостикам® должна производится так, чтобы кабели подвергались натяжениям и были защищены® от вредного воздействия вибрации. Кабели,® прокладываемые по переходным мостикам,® следует закрывать съемной стальной крыш-кой для возможности доступа к кабелю по4 всей его длине; желоб для кабеля доЛжен$| иметь отверстия для стока воды. При этом ка- бели следует укладывать свободно рядами в J шахматном порядке на деревянных фасонных® протекторах, пропитанных антисептическим®
Таблица 6-10. Категории взрывоопасных помещений и пространств на морских судах
№ л/11
Помещения и пространства
Категория взрывоопасности
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
. 16
Отсеки и цистерны для воспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки ниже 60 °C
Коффердамы, отделяющие отсеки и цистерны, указанные в п 1, от смежных помещений, отсеки двойного дна и помещения, смежные с указанными в п. 1, не отделенные коффердамами и не имеющие принудительной вентиляции
Грузовые трюмы, предназначенные для перевозки в таре воспламеняющихся жидкостей, указанных в п. 1
Пространства над палубой отсеков и цистерн, указанных в п. 1, по всей ширине судна и на 3 м в нос и в корму, от их крайних переборок и на 2,4 м по высоте; пространства в радиусе 3 м от горловин, люков и других невентиляционных отверстий, коллекторов отростков грузового трубопровода для грузовых операций с носа и кормы, а также пространства в радиусе 9 м по горизонтали и не ограниченных по высоте от любых вентиляционных отверстий указанных в п. 1 отсеков и цистерн
Насосные помещения для перекачки воспламеняющихся жидкостей, указанных в п. 1
Закрытые и полузакрытые кладовые грузовых шлангов для перекачки воспламеняющихся жидкостей, указанных в п. 1
Вентилируемые туннели под грузовыми отсеками, а также помещения, смежные с отсеками и цистернами, указанными в п. I, но имеющие принудительную вентиляцию
Закрытые и полузакрытые помещения над насосными помещениями, а также над вертикальными коффердамами, смежные с отсеками и цистернами, указаными в п. 1
Полузакрытые пространства, смежные с указанными в п. 1 отсеками и цистернами, а также пространства, через которые проходят трубопроводы, предназначенные для перекачки воспламеняющихся жидкостей, указанных в п. 1, в пределах 3 м от этих трубопроводов в любом направлении
Аккумуляторные
Малярные и фонарные
Грузовые трюмы, предназначенные для перевозки воспламеняющихся жидкостей, не указанных в п. 1, в таре, железнодорожных цистернах независимо от температуры вспышки перевозимого в них груза и угля
Грузовые трюмы и помещения пассажирских судов и паромов, предназначенных для перевозки автотранспорта с топливом в баках:
в помещениях, находящихся выше палубы переборок,— зона на высоту 450 мм над сплошной палубой, на которой установлены указанные транспортные средства;
помещения и трюмы, находящиеся ниже палубы переборок. в полном объеме
Грузовые трюмы и помещения грузовых судов, предназначенных для перевозки транспортных средств с топливом в баках для собственного передвижения — зона на высоту 450 мм над сплошными палубами
Станции раздачи топлива, ангары, кладовые баллонов со взрывоопасными газами, взрывчатых веществ, а также другие подобные помещения.
Грузовые трюмы и помещения, в которых возможно образование взрывчатой смеси пыли с воздухом
Первая
Вторая
»
»
»
»
>
» »
»
Третья
172
Продолжение табл. 6-10
, № п/п
~
г
Помещения и пространства
Категория взрывоопасности
•4-
17
Внутренние пространства трубопроводов и воздуховодов вытяжной вентиляции упомянутых грузовых трюмов и помещений
itfo £?₽/ • В"
В'-
18
>
дм
Закрытые и полузакрытые помещения, имеющие прямой выход или другие отверстия, открывающиеся в одно из указанных в настоящей таблице помещений или пространств, если не приняты меры, которые признаются Регистром СССР достаточными для безопасности этих помещений
Соответственно категории взрывоопасности принадлежащих грузовых трюмов мещений
Соответственно гории
принадлежащих к помещений ранств
К
ним и по-
кате-взрывоопасности ним или прост-
iV
^'составом. В местах разрезов мостика должны Шбыть предусмотрены компенсаторы, обеспе-Вчивающие целостность кабеля и мехами че-1,?.скую прочность труб.
Ж Сети разных напряжений не должны иметь (^заземлений токоведущих проводов, за исключением заземлений в устройствах контроля изоляции и вторичных обмоток измерительных трансформаторов.
I Для наливных судов, предназначенных для ^перевозки жидкостей с температурой вспышки Сб(гС и выше по согласованию с Регистром fctCCP и Речным.Регистром РСФСР, могут быть гдопущены некоторые отклонения от требовании й.
Продолжение табл. 6-11
©I
Помещения
Категория
S*-
« Т а б л и ц а 6-11. Категория взрывоопасных ^помещений и пространств на речных судах
К? Ч 1_ е
«5 •
над насосными а также над вер-коффердамами, отсеками и ци-
»
л ч,
Помещения
Категория
Отсеки и цистерны для вое- | Первая пламеняющихся жидкостей и сжиженных газов
Коффердамы, отделяющие отсеки и цистерны, указанные в п. 1, от смежных помещений, и помещения, смежные с указанными в п. 1, не отделенные коффердамами и не имеющие принудительной вентиляции
Грузовые трюмы, предназначенные для перевозки в таре воспламеняющихся жидкостей и сжиженных газов
Насосные отделения для пе- | Вторая рекачки жидкостей отделения
Закрытые помещения для хранения грузовых шлангов для перекачки воспламеняющихся жидкостей и сжиженных газов
Закрытые и полузакрытые помещения, через которые проходят трубопроводы дня пере-
воспл а меняющихся и компрессорные сжиженных газов
и полузакрытые
»
»
у>
качки воспламеняющихся жидкостей и сжиженных газов
7 Помещения, смежные с от- Вторая секами и цистернами, указанными в п. 1, и не отделенные коффердамами, но имеющие принудительную вентиляцию |
8 Помещения отделениями, тикальными смежными с
стернами, указанными в п. 1 I
9 Открытые пространства над палубой грузовых танков и коффердамов, на расстояниях от ‘них более 2,4 м по вертикали и более 3 м по горизонтали
Ю Открытые пространства на расстояниях менее 3 м в любом направлении по горизонтали от закрытых цистерн, баков, мерников и т. п. и менее 2.4 м по вертикали над ними
И Открытые пространства на расстоянии 3 м и менее в любом направлении от места выхода газов из вентиляционных и газоотводных труб и подсобных устройств
12 Полузакрытые пространства, смежные с отсеками и цистернами, указанными в п. 1, а также пространства, через которые проходят трубопроводы для перекачки воспламеняющихся жидкостей и сжиженных газов, в пределах 3 м от этих трубопроводов в любом направлении
л .
»
»
»
»
173
СУДОВЫЕ ПРОВОДА И КАБЕЛИ
Общие сведения. Электрическим кабелем называется гибкий проводник, состоящий из одной или нескольких изолированных токопроводящих жил, заключенных в общую защитную, а поверх нее герметическую оболочку.
Электрическим проводом называется гибкий изолированный проводник с одно-, или миогопроволочной токопроводящей жилой (или несколькими жилами), заключенной в общую облегченную защитную оболочку.
Провода и кабели различают по маркам .в зависимости от конструкции токопроводящих жил, материала и толщины изоляционной оболочки, наличия и рода защитных оболочек.
Токопроводящие жилы судовых проводов, шнуров и кабелей изготовляют из электро-литической меди.
Ввиду того что корпуса судов подвержены вибрации, жилы судовых проводов и кабелей для большей гибкости выполняют из пучка тонких проволок. Кабели и провода изготовляют с одной, двумя, тремя и более изолированными одна от другой жилами. Стандартные номинальные площади сеченйя токопроводящих жил кабелей и проводов — 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0: 10,0, 16; 25; 35; 50; 70; 56; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625 мм2. Телефонные кабели имеют площадь сечения токопроводящей жилы 1 мм2.
К изоляции судовых проводов и кабелей предъявляются повышенные требования в отношении электрической прочности, стойкости к воздействию высоких температур окружающей среды (до -50 С), нефтепродуктов и масел; способности безотказно работать в условиях вибрации и сотрясений и т. д. Следует учитывать, что судовые электрические сети прокладывают в стесненных судовых помещениях, очень часто непосредственно по металлическим конструкциям и основаниям. В ма-
Рис. 6-26. Конструктивное исполнение судовых проводов и кабелей:
/ — токоведущая жила; 2 — резиновая изоляция; 3 — резиновая оболочка; 4—прорезиненная тканевая леита; 5 — волокна джута (многожильные провода): 6 негорючая оболочка; 7 — оплетка из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом; 8 — оплетка из стальной проволоки
17-1
шинИбм отделении они подвергаются воздействию повышенных температур, паров нефтепродуктов и масел; возможны механические воздействия.
Изоляционные оболочки чаще всего изготовляют из теплостойкой бессернистой резины. Толщина слоя изоляции зависит от номинальной площади сечения токоведущих жил и рабочего напряжения сети. Для защиты токоведущих жил от различных внешних воздействий провода и кабели имеют наружные защитные оболочки в виде хлопчатобумажной оплетки, шланговой резиновой оболочки, оплетки из мягких стальных оцинкованных проволок, стальных трубок. Хлопчатобумажную оплетку проводов, предназначенных для прокладки в сырых местах, пропитывают антисептическим составом.
Морские провода и кабели подразделяются на 2 основные группы: силовые и телефонные. Силовые провода и кабели применяют при напряжении до 700 В для переменного тока и 1000 В для постоянного.
На рис. 6-26 показано конструктивное исполнение судовых проводов и кабелей. Буквы в марках проводов и кабелей обозначают: К — кабель, Р — с резиновой изоляцией, Н— в негорючей оболочке, Э — экранированный, М — морской, Г — гибкий (для проводов); П — с панцирной защитной оболочкой, Т — телефонный, Ш — шланговый, В — с винили-товой изоляцией.
Наиболее широко в судовых силовых и осветительных электрических сетях применяют кабели марок КНР и КНРП, предназначенные для неподвижной прокладки при напряжении переменного тока до 700 В и постоянного тока до 1000 В. Телефонные сети во всех случаях выполняют кабелями марок КНРТ, КНРТП, а также экранированным кабелем марки КНРТЭ. Эти кабели имеют наружную защитную оболочку, выполненную из термопластической массы. Она негорюча, влагостойка и не разрушается при воздействии нефтепродуктов, масел, щелочей и кислот. Кабель КНРП имеет оплетку из стальной оцинкованной проволоки, которая защищает его от легких механических повреждений. В местах, где требуется защита от радиопомех, применяется экранированный кабель КНРЭ, имеющий оплетку из медных проволок.
Область применения кабелей марок КНР, КНРП и КНРЭ очень обширна. Они используются в силовых сетях для передачи электроэнергии от генераторов или аккумуляторов к ГЭРЩ или АРЩ, от ГЭРЩ к групповым щитам и электроприводом ответственных механизмов. В освети тельн ы х сетя х ка бел и КНР, КНРП и КНРЭ прокладывают на открытых палубах, в машинных и котельных отделениях, сырых помещениях (камбузах, душевых, прачечных), грузовых трюмах, угольных бункерах и т. д. Участки сети от штепсельных розеток до сигнальных и отличительных огней выполняют из кабелей КНР или НРШМ.
Допустимые токи для кабелей согласно Правилам Регистра СССР. Если для применяемых типов кабелей и проводов не о пределе-
А- ’ '
Аблица 6-12. Длительные нагрузки кабелей и проводов с изоляцнеи
Грезииы или из поливинилхлорида для температуры окружающей среды 40 и 45 °C
___ ; ... - .......
/Номинальная Ующадь сечей и я
^/ЛКИЛЫ, мм2 --------------
. 'J
••
6
10
16
с
.Я
3b
50
70
95
120
150
' 185
240
300
400
Jn"-'
:: 500
; I ••
Длительная нагрузка кабелей и проводой, А, при t, °C
одножильных двухжильиых трех- и четырехжильиых
40 4 5 40 45 40 45
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 13
П редельная температура жилы 60 °C
11 8 9 8 9 7 8 7 7 6 6 5
14 12 12 10 12 10 10 9 10 8 8 7
20 17 17 14 17 15 15 12 14 12 12 10
26 23 23 20 22 20 20 17 18 16 16 14
35 29 30 26 29 25 25 21 24 20 21 18
47 40 41 35 40 34 35 30 33 28 29 25
62 53 54 46 53 45 46 39 44 37 38 32
82 70 71 60 70 60 60 50 57 49 50 42
100 85 85 75 85 70 75 60 70 60 60 50
125 105 НО 90 105 90 90 80 85 75 75 65
150 130 130 115 130 НО 115 95 105 90 95 80
185 155 160 135 160 130 13о 115 130 НО 115 95
215 180 185 160 180 155 160 135 150 125 130 110
240 205 210 180 205 175 180 150 170 145 150 125
275 235 240 205 235 200 205 175 195 165 170 145
330 280 285 240 275 235 240 205 225 190 195 170
375 320 325 275 320 270 275 235 265 225 230 195
450 380 390 330 380 325 330 280 315 270 275 230
440 370 380 325 370 315 325 270 300 250 265 225
535 455 465 395 455 385 395 335 375 320 325 280
495 / 420 430 365 420 360 365 310 350 300 300 255
Предельная температура
(теплостойкая
изоляция)
жилы
•4
1 16 14 14 12 14 12 12 10 11 10 10 8
: 1,5 ' 21 17 18 15 18 14 15 13 15 12 13 11
. . 2,5 29 24 25 21 25 20 21 18 20 17 18 15
4 39 33. 34 29 33 28 29 25 27 23 24 20
Е. 6 50 43 43 37 43 37 37 31 35 30 30 26
< 10 67 58 58 50 57 49 49 42 47 41 41 35
16 90 76 78 66 76 65 66 56 63 53 55 46
25 120 107 103 88 100 87 88 75 84 71 72 62
35 145 120 125 105 125 100 105 90 100 85 90 75
50 180 150 155 130 155 125 130 110 125 105' НО 90
70 220 185 190 160 185 155 160 135 155 130 135 ПО
95 270 230 235 200 230 195 200 170 190 160 165 140
120 310 265 270 230 265 225 230 195 220 185 190 160
‘ 150 355 305 310 265 300 260 265 225 250 215 220 185
< 185 405 345 350 300 345 295 300 255 280 240 245 210
240 485 415 420 360 410 350 360 305 340 290 295 250
300 550 470 480 410 470 400 410 350 385 330 335 285
400 660 560 570 485 560 475 485 410 460 390 400 340
d 645 545 560 475 550 455 475 400 450 380 390 330
* 500 750 630 650 550 640 535 550 470 525 440 455 385
а F 370
1. 715 610 620 530 610 520 530 4 450 500 425 435
числителе — постоянный ток, в
зна менателе переменный
ток.
ние.
/.Пр н м е ч а
175
ны допустимые нагрузки в технической документации, одобренной Регистром, то длительные допустимые нагрузки на кабели и провода должны соответствовать приведенным в табл. 6-12 — 6-14.
Таблица 6-13. Поправочные коэффициенты для нагрузок кабелей при повторно-кратковременном и кратковременном режимах
Повторно- Кратковре- Кратковре-
кратковре- менная менная
меиный работа работа
режим в течение в течение
ПВ 40% 30 мин 60 мин
Кабели н провода
а
*
о
ф 1
6 £ =
а ч ° §
о а
з ч
а
к 5
о О) Ф
0)
о « О Ф
а а
Е
й) Я 4) Е
S ¥ 2 5
Е о;
S s' ч
*= ч £ <и « ч 5 ч О « D Е
а =* ч * s Е о Ч О
1 1,24 1,09 1,06 1,06 1,06 1,06
1,5 1,26 1,09 1,06 1,06 1,06 1,06
2,5 1,27 1,10 1,06 1,06 1,06 1,06
4 1,30 1,14 1,06 1,06 1,06 1,06
6 1,33 1,17 1,07 1,06 0,06 1,06
10 1,36 1,21 1,08 1,06 1,06 1,06
16 1,40 1,26 1,09 1,06 1,06 1,06
25 1,42 1,30 1,12 1,07 1,06 1,06
35 1,44 1,33 1,14 1,07 1,07 1,06
50 1,46 1,37 1,17 1,08 1,08 1,06
70 1,47 1,40 1,21 1,09 1,09 1,06
95 1,49 1,42 1,25 1Д2 1,11 1,07
120 1,50 1,44 1,28 1,14 1,12 1,07
150 1,51 1,45 1,32 1,17 1,14 1,08
185 14 1,36 1,20 1,16 1,09
240 1 1,41 1,24 1,18 1,10
300 — — 1,46 1,28 1,20 1,12
Таблица 6-14. Поправочные коэффициенты для нагрузок кабелей и проводов при температуре окружающей серды выше 45 °C
Материал изоляции
кабеля и проводов
w о
05
а я со л «з с.
СЗ ь
Й оз « X * О. 5 v а Л ES
Поправочные коэффициенты для температуры окружающей среды, °C
50 55
Резина или поливинилхлорид обычного качества
Резина или поливинилхлорид теплостойкие
Лакоткань или бутиловая резина
Асбестоткань или ла-костекло
Минеральная изоляция или силиконовая резина
60
75
80
85
95
0,82
0,91
0,93
0,94
0,95
0,82
0,85
0,87
0,89
Приведенные в графах 2, 4 6, 8, 10 и 12 табл. 6-12 нагрузки относятся к следующим способам прокладки кабелей: при прокладке не более шести кабелей в пучке или в одном ряду, плотно прилегающих друг к другу; при прокладке кабелей в два ряда независимо от числа кабелей в ряду, при условии, что между группой из шести кабелей имеется свободное пространство для циркуляции охлаждающего воздуха.
Приведенные в графах 3, 5, 7, 9, 11 и 13 табл. 6.12 нагрузки относятся к способу прокладки в одном общем пучке более шести кабелей, которые могут быть одновременно нагружены номинальным током, и при отсутствии возможности охлаждения отдельных кабелей в пучке.
Допустимые нагрузки кабелей и проводов, установленных в цепях с повторно-кратковременной или кратковременной нагрузкой, должны определяться умножением длительных нагрузок этих кабелей на поправочные коэффициенты, указанные в табл. 6-13.
Допустимые нагрузки кабелей и проводов, проложенных в местах, где .температура окружающей среды выше 45° С, должны быть уменьшены с учетом поправочных коэффициентов, приведенных в табл. 6-14.
Допустимые токи для кабелей согласно Правилам Речного Регистра РСФСР. Если для применяемых типов кабелей и проводов не определены допустимые нагрузки по току, то длительные допустимые нагрузки на кабели и провода Должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 6-15.
Приведенные в колонках 2, 4, 6 указанной таблицы значения нагрузок относятся к следующим случаям прокладки кабелей: не больше шести кабелей, принадлежащих к одной цепи или одинаково нагруженных током, приближенным к номинальному, и проложенных в одном или двух слоях; в двух слоях, но между каждой группой из шести кабелей, принадлежащих к одной цепи или одинаково нагруженных током, приближенным к номинальному, имеются промежутки для обеспечения возможности свободной циркуляции охлаждающего воздуха.
Приведенные в колонках 3,5 и 7 указанной таблицы значения нагрузок относятся к числу кабелей больше шести, принадлежащих к одной цепи или одинаково нагруженных током, приближенным к номинальному, и проложенных в общем пучке таким образом, что циркуляция охлажденного воздуха вокруг кабелей невозможна.
Допустимые нагрузки кабелей и проводов, установленных в цепях с повторно-кратковременной и кратковременной нагрузкой, должны определяться умножением длительных нагрузок этих кабелей на поправочные коэффициенты, указанные в табл. 6-16.
Допустимые нагрузки кабелей и проводов, прокладываемых в местах, где температура окружающей среды превышает 40° С, должны быть уменьшены с учетом поправочных коэффициентов, указанных в табл. 6-17.
При подборе кабелей для конечных цепей освещения и нагревательных приборов не
176
1
Таблица 6-15. Длительные нагрузки кабелей и проводов при температуре
окружающей среды 40 /
л S <4* а Длительная нагрузка кабелей и проводов. А
S = -5x3 О 4; е у S одножильных двухжильных трех- и четырехжильных
1 2 3 4 1 5 6 ***
Предельная температура изоляции 60 >°с
1 11 8 9 7 7 6
1,5 14 12 12 10 10 8
2.5 20 17 17 15 14 12
4 26 23 22 20 18 16
6 35 29 29 25 24 20
10 47 40 40 34 33 28
16 62 53 53 45 44 37
25 82 70 70 60 57 49
35 100 85 85 70 70 60
50 125 105 105 90 85 75
70 160 130 130 ПО 105 90
95 185 155 160 130 130 ПО
120 215 180 180 155 150 125
150 240 205 205 175 170 145
185 275 235 235 200 195 165
240 330 280 275 235 225 190
Предельная температура теплостойкой изоляции 75
1 16 14 14 12 11 10
1,5 21 17 18 14 15 12
2,5 29 24 25 20 20 17
4 . 39 33 33 28 27 23
6 50 43 43 37 35 30
10 67 58 57 49 47 41
16 90 76 76 65 63 53
25 120 107 100 87 84 71
35 145 120 125 100 100 85
50 180 150 155 125 125 105
70 220 185 185 155 155 130
95 270 230 230 195 190 160
120 310 265 265 225 220 185
150 355 305 300 260 250 215
LQ □а и*** ч 405 345 345 295 280 240
240 485 415 410 350 340 290
Таблица 6-16. Поправочные коэффициенты для нагрузок кабелей при повторно-кратковременном и кратковременном режимах
Поправочные коэффициенты
х X X 1; X о
Повторио-кратковре-меииый . режим. ПВ = 40%
Кратковременная работа в течение 30 мин
Кратковременная работа в течение 60 мин
Кабели и провода
1 X q । X 1 1 X
га ® га *х
с н о х ч о н о х Ч О н о х
я *х щ * * «»х - И X X га ?х X £
и о И J? CJ Н нон S у н НОН S и н
о £ о О о О 0) <у
s ч П г и ч № X г; £ о Ч « Е Е-
о с X X (У о О X с О Е X Е
о о ХС С !J X О о ч о и т о 0^0
1,24 1,09 1,06 1,06 1,06 1,06
П5 1,26 1,09 1,06 1,06 1,06 1,06
2,5 1,27 1,10 1,06 1,06 1,06 1,06
4 1,30 1,14 1,06 1,06 1,06 1,06
6 1,33 1,17 1,07 1,06 1,06 1,06
10 1,36 1,21 1,08 1,06 1,06 1,06
16 1,40 1,26 1,09 1,06 1,06 1,06
25 1,42 1,30 1,12 1,07 1,06 1,06
35 1,44 1,33 1,14 1,07 1,07 1,06
50 1,46 1,37 1.17 1,08 1,08 1,06
70 1,47 1,40 1,21 1,09 1,09 1,06
95 1,49 1,42 1,25 1,12 1,11 1,07
120 1,50 1,44 1,28 1,14 1,12 1,07
150 1,51 1,45 1,32 1,17 1,14 1,08
185 —— 1,36 1,20 1,16 1,09
240 —— 1,41 1,24 1,18 1,10
должны применяться коэффициенты одновременности или поправочные коэффициенты нагрузки. Кабели, используемые в цепях, защищенных автоматическими выключателями, работающими с выдержкой времени при коротком замыкании, должны проверяться расчетом на ток короткого замыкания. Все кабели, устанавливаемые параллельно для каждой отдельной фазы или полюса, должны иметь одинаковые сечения и длину.
Определение расчетных токов судовых потребителей электроэнергии. Расчетный ток нагрузки /р определяется по формулам:
постоянный ток
/’М Л:г Ю3
/ I I !! Illi IH 1141 ИИ W
'р — ,, ’
^ном Яном
Таблица 6-17. Поправочные коэффициенты для нагрузок кабелей проводов при температуре окружающей среды выше 40 СС
хМаксимальиая допускаемая температура изоляции Поправочные коэффициенты для температуры окружающей среды
45° С 5 0° С 55° С
60 °C 0.86 0,71
75 °C 0,87 0,79 0,72
80 °C 0,88 0,82 0,75
85 °C 0,88 0,83 0,77
95 °C 0,90 0,86 0,80
однофазная цепь переменного тока
! ЛомХ.'Ю8 .
^НОМ Ином ^os ф трехфазная цепь переменного тока
^ном Ю3
1,73t/HOM»] ном cos ф
где Рном — номинальная мощность потребителя, кВт;
L ном — номинальное напряжение сети, В;
Лном — к- п- Д- потребителя (для силовой нагрузки);
177
загрузки потреби-
мощности
питающего проложенного
например,
Кз — коэффициент тел я;
cos (р — коэффициент бител я.
Расчетный ток кабеля, потребителей, ГЭРЩ к групповому силовому щиту или щиту освещения, определяется по суммарной наибольшей возможной нагрузке, с учетом коэффициента одновременной работы лей /<Од:
постоянный
потре-
группу
от
потребнте-
ток
од —J' II ’
переменный
ток
/-Ход ] S /Н S Ч
где /п — ток потребителя;
/а — активные токи потребителей, А;
/р — реактивные токи потребителей, А.
Проверка выбранных кабелей на допустимую потерю напряжения. Площади сечен и я кабелей необходимо проверять на допустимую потерю напряжения в цепи от шин ГЭРЩ и АРЩ до любого потребителя электроэнергии.
Потеря напряжения между ГЭРЩ и потребителем прн номинальном режиме нагрузки не должна превышать: 5% для потребителей электроэнергии сетей освещения и сигнализации при напряжениях свыше 30 В; 10% для потребителей электроэнергии сетей освещения и сигнализации при напряжениях 30 В или менее; 7% для силовых, нагревательных и отопительных токоприемников, независимо от значения напряжения; 10% для силовых токоприемников с кратковременным и повторно-кратковременным режимом работы независимо от значения напряжения.
Потеря напряжения на кабеле, питающем щит радиостанции и радио- и электро-радионавигационных устройств, а также на кабеле, предназначенном для зарядки аккумуляторных батарей, не должна превышать 5%.
Кабели, служащие для питания электродвигателей переменного тока с прямым пуском, должны быть рассчитаны так, чтобы потеря напряжения на выводах двигателя в момент пуска не превышала 25% номинального.
В связи с необходимостью проверки электрических сетей по потерям напряжения расчет ведут в такой последовательности: вычисляют расчетные токи; по таблицам допустимых нагрузок на кабели выбирают площади их сечения; вычисляют потерю напряжения при выбранной площади сечения, а если эта потеря превышает нормальную, то соответственно увеличивают площадь сечения кабеля.
Потеря напряжения, %, в неразветвлен-ной цепи постоянного тока с одной нагрузкой на конце составляет
200Р7
у(/2 s
Потеря напряжения, %, в неразветвлен-иой цепи переменного тока с одной нагрузкой, подключенной в конце, если пренебречь индуктивностью кабеля:
для однофазной цепи переменного тока
200PZ
yZ72 s
для трехфазной цепи переменного тока
-100PZ е “777“’ ус/2 s
где Р — активная мощность, Вт;
I — длина кабеля (в один конец), м;
IJ — номинальное напряжение, В;
s — площадь сечения кабеля (провода). мм2;
у — удельная проводимость жилы при температуре нагрева 65 С для медных жил, принимаемая равной 48 м Ом • мм2.
Примечание. Согласно Международной системе единиц (СИ) удельное сопротивление р данного материала равно сопротивлению между гранями куба из этого материала с ребром 1 м. Соответственно этому единицей удельного сопротивлени я является I Ом‘1м2:1м 1 Ом-м. Провода электричес-
ких сетей, обмоток электрических машин и катушек электрической аппаратуры относительно длинны, а сечения их относительно малы. По этой причине под удельным сопротивлением р для таких электротехнических устройств подразумевают сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2, т. е. единицей удельного сопротивления будет Ом-мм2 м или, что то же самое, мкОм-м. При этом удельная проводимость у измеряется как величина, обратная удельному сопротивлению р.
Выбор плавких вставок и токовых уставок автоматов для защиты кабелей от коротких замыканий и перегрузок. Защита кабелей от коротких замыканий и перегрузок осуще-н ствляется плавкими предохранителями и а в*., тематическими выключателями. , <
В случае отсутствия нагрузки» при включении которой могут возникнуть токи, значин-тельно превосходящие нормальные, плавкие; вставки выбирают на номинальный ток защин; щаемого электрооборудования и участка сен ти. Они должны выдерживать длительную перегрузку 10% номинальной и практически мгновенно сгорать при коротком замыкании, т. е.
1,1/р.
При защите цепи электродвигателей с прямым пуском, т. е. асинхронных короткозамкнутых, ток плавкой вставки выбирают из со- 1 отношения { )
. , I
/н /ц ос,
где /п — пусковой ток двигателя; "
а — коэффициент перегрузки, принима-'н емый для легких пусков равным 2,5, а для тяжелых 1,6—2.
178
Вл После выбора плавкой вставки проверяют Re,на разрывную способность без нарушения Ймеханической прочности предохранителей по Ьтоку короткого замыкания в соответствии с ^условием / /р.а, где /р.а — расчетное
g действующее значение тока короткого замы-Мания.
Следует иметь в виду, что предохранители Сне отличаются большой разрывной способно-^стью, поэтому их устанавливают в сетях относительно небольшой мощности.
С При защите автомати чески мм выключателями их регулировка должна производиться Едля генераторов на 115%, а для элек-тродви-Ц Га тел ей на 125% номинального тока; наиболь-отключения определяют расчетом, предохранителей.
Ei''3
I-
^техническое обслуживание
уши и ток ккак для
Щавельных. сетей
I . Сопротивление изоляции кабелей и прово-|дов необходимо систематически, не реже одного раза в сутки, проверять с помощью ста-гционарного или переносного мегаомметра. В |евязи с тем что снижение сопротивления изоляции и пробой на корпус происходят чаще |всего в местах разделки и подключения кабе-|лей, следует ежемесячно проверять состояние
^концеваний. При этом следует обращать внимание на состояние контактных концеваний
^кабелей и надежность за к реплен и я их на ^контактных шпильках, не допуская плохой [лайки или опрессовки наконечников и под-[ключения их. без контргаек или пружинных Йиайб. Следует регулярно поджимать контактные. гайки в местах, подверженных вибрациям. Слабое потемнение гетинакса вокруг
^шпильки является признаком плохого контакта в местах присоединения.
При приемке заземляющих устройств победе ремонта судна следует проверить соблюдение размеров пропайки панцирных оплеток Абелей; прочность пропайки шин и манжет Йаземлени.я; надежность контакта в местах ^подключен и я перемычек под заземляющие жинты; ка чество зачистки и плотность примечания лепестков зажимов к опЛетке; значение переходного сопротивления заземлений; , качество заделки панцирных оплеток |<>’Экранированных жилах кабелей.
l j; Уплотнители — масса 421А, асбестовый |инур, пропитанный в массе 421А, кабельная faacca МБ К, эпоксидная шпаклевка Э-4021 особого обслуживания в период эксплуатации не требуют. Необходимо проверять, достаточно ли затянуты сальни ковые гайки гребенки. Водонепроницаемость уплотнений проверяют обдувкой воздухом давлением В,4 МПа из шланга диаметром 12" на расстоянии 100 мм от сальника.
Е Отсутствие при обдувке воздухом пузырей Ка обратной стороне сальни ка, покрытой жальной водой, свидетельствует о водонепроницаемости сальника.
К/ При проверке заземляющих устройств в процессе эксплуатации необходимо обращать
внимание на прочность креплений шин и перемычек (особенно в местах, подвергающихся вибрации) и целостность свинцовых оболочек кабелей (особенно в местах перехода свинцовых кабелей от жестких конструкций судна к оборудованию, установленному на амортизаторах). Переходное сопротивление замеряют между заземляющим винтом и оболочкой кабеля с помощью омметра. Значение переходного сопротивления не должно превышать 0,01 Ом.
Перед соединением судового грузового трубопровода с береговым трубопроводом рубильник заземляющего устройства выключают, к контакту его со стороны ввода подключают гибкий изол и юванный кабель площадью сечения не менее 16 мм2, подают его второй конец на берег и надежно присоединяют к береговому трубопроводу. Затем включают руби л ьни к, уравнивая таким образом электрические потенциалы корпуса судна и берегового трубопровода. После этого соединение трубопроводов считается безопасным. По окончании грузовых операций сначала отключают трубопроводы, затем размыкают рубильник и в последнюю очередь отключают гибкий провод. В случае перекачки груза на рейде в баржи таким же образом соединяют корпуса судна и баржи.
РЕМОНТ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Виды повреждения кабелей на судах. Возможны следующие повреждения:
полный пробой изоляции между жилой и металлической оболочкой кабеля или корпусом судна. Сопротивление изоляции жилы в этом случае мало и колеблется в пределах 10 Ом в зависимости от контрольного сопротивления между жилой, оболочкой кабеля и корпусом. Повреждение определяют по наличию накала электрической лампы, включенной между корпусом и поврежденной жилой, или прозвонкой;
неполный пробой изоляции между жилой и оболочкой или корпусом. Сопротивление и зол я ци и жилы в этом сл у чае дости гает 10 000 Ом и выше. Такие повреждения, вызываемые низким сопротивлением изоляции, устанавливают измерением сопротивления изоляции жилы мегаомметром;
пробой изоляции между жилами кабелей. Это повреждение, по существу не отличающееся от пробоя на корпус, определяют, как сказано ранее, путем измерения сопротивления изоляции между жилами;
обрыв жилы, определяемый с помощью лампы или омметра. Одновременно с этим измеряют мегаомметром сопротивление изоляции но отношению к корпусу обоих участков оборванной жилы.
Кроме указанных, возможны более сложные повреждения, например: повреждение изоляции жилы в нескольких местах; обрыв жилы в нескольких местах: заземление или
.4'
Для удобства измерений реохорд имеет шкалу на 100 делений.
В судовой практике применяется искатель кабельных повреждений (ИКП), позволяющий отыскивать трассу кабеля, поврежденный кабель в пучке, расстояние до места обрыва жилы и расстояние до места замыкания на корпус или повреждения изоляции между жилами при значениях переходных сопротивлений в месте повреждения до 1 * 105 Ом. Погрешность измерений при этом составляет не с более 2%.
В комплект ИКП (рис. 6-30) входят: при-J бор ИКП, преобразователь питания схемы, ^электромагнитный щуп (искатель), телефон с Црголовьем, сравнительный резистор сопротив-|лением 0,17 Ом, сравнительный конденсатор 0,025 мкФ, батарея 5НКН-10, 7 шнуров. В Пульсирующий ток для искателя получают с |фомощью механического прерывателя, вклю-k/чаемого в цепь аккумуляторной батареи Р-12 В.
Расстояние до места повреждения изоля-Вции относительно корпуса (полный пробой Ей л и снижение сопротивления изоляции кабе-Цля) с помощью ИКП определяют так же, как мостом с реохордом (см. рис. 6-29, а). Если ^определяют место повреждения одножильного кабеля, как проводник используют проложенный рядом кабель той же площади сече-
|ния и длины. Расстояние до места повреждения изоляции между жилами кабеля с помо-Шью ИКП определяют, как показано на Фис. 6-29, б. При повреждении двужильного ^кабеля в качестве неповрежденной жилы моет быть взят кабель тех же площади сечения длины.
Расстояние до места обрыва жилы кабеля предел я ют мостом переменного тока или прибором ИКП (рис. 6-31).
При измерениях с помощью прибора ИКП гаходим расстояния, м:
U
и
7f-
'Ж
где
2L
•J1*
г
3
>
Lv —- 2 L if
и' и*
кании
Рис. 6-30. Искатель кабельных повреждений ИКП: а — общий вид; б — принципиальная схема прибора; в
2’
1
и
2
и"
— 2L---—
U ’
— напряжения, замерен-реохорду при и втором изме-в
делениях
ные по первом рениях шкалы;
U — напряжение, циональное числу делений ле реохорда;
Ах — соответственно
линии и длина участка до места обрыва жилы, м.
пропор-общему на шка-
длина
а)
ч
Рис. 6-29. Схема дения изоляции хорда: а. —- при замыкании
между жилами
нахождения места повреж-в кабеле с помощью рео-
жилы на корпус; б при замы-
6)
преобразовате-
— принципиальная схема
г ля; /-3 — выводы; 4— микроамперметр; 5 — купроксиый выпрямитель; 6— реохорд
,1Т
Г
181
Рис. 6-31. Схема нахождения места обрыва кабеля с помощью искателя кабельных повреждений
При правильных измерениях прибором И КП или мостом Lx + Ly 2L. Для точности измерений рекомендуется заземлять соседние кабели.
Чтобы устранить влияние емкости неповрежденной жилы и повысить точность измерений, перемычку S в схемах можно ие устанавливать; при этом измерения проводят то с одного, то с другого конца линии.
КАБЕЛЕЙ
Обнаруженные во время эксплуатации поврежденные кабели заменяют новыми или ремонтируют на месте силами экипажа. Жилы кабелей в этом случае соединяют путем холодной опрессовки красно-медных соединительных гильз. Гильзы, надетые на соединяемые жилы площадью сечения до 10 мм2, опррессо-вывают ручными клещами, а на жилы площадью сечения 10 мм2 и выше — гидравлическим прессом. Опрессовка производится вдавливанием пуансона специальной формы в стенку гильзы.
Для изоляции соединенных жил применяют линоксииовые или полихлорвиниловые трубки. Затем участок соединения кабелей заключают в полихлорвиниловую муфту и заливают эпоксидным компаундом.
Восстановление наружной резиновой оболочки кабеля эпоксидным компаундом имеет значительные преимущества перед восстановлением методом горячей вулканизации резины, применявшимся ранее. Использование эпоксидного компаунда в значительной степени уменьшает трудоемкость работ, упрощает их, обеспечивает повышенную механическую прочность оболочки в месте соединения и мо-
Рис. 6-32. Разделка одножильных кабелей перед соединением:
а — кабель с панцирной оплеткой; б — кабель со свинцовой оболочкой; 1 — токоведущая жила; 2 изоляция жилы; 3 — шланговая оболочка; 4 — панцирная оплетка; 5 — свинцовая оболочка
1.82
Таблица 6-19. Размеры деталей при сращивании кабелей
Площадь сечения, мм3 Длина, мм Медные муфты Изоляционные трубы Длина наружной муфты, мм 1
изоляции Б жилы А Диаметр, мм Длина, мм Диаметр, мм Длина, мм
наружный внутренний
1 40 18,5 3,0 1,5 37 3,5—4 60 225
1.5 40 20 3,3 1,7 40 3,5—4 60 225
2,5 40 21,5 3,8 2,2 43 4,5—5 60 225
4 45 25 4,8 2,7 50 5 , 5~-6 70 250
6 45 26,5 4,8 3,2 53 5,5—6 70 250
10 45 30 5,8 4,2 60 8 75 250
16 50 27 7,2 5.1 54 8 75 250
25 50 34 9,5 6,4 68 10 85 300
35 50 38 10,6 7,5 76 12 90 300
50 65 42 12,2 9,1 84 14 105 300
70 65 46 13,8 10,7 92 14 105 300
95 65 50 16,7 12,5 100 18 115 350
120 65 54 19,3 14,2 108 20 125 350
150 7о 58 21,8 15,7 116 25 135 350
185 75 62 23,6 17,5 124 25 135 350
240 75 66 26,1 20,0 132 30 145 350
жет применяться для всех типов и марок кабелей; с панцирной и панцирной экранирующей оплеткой, свинцовой оболочкой и шланговой оболочкой из резины или пластмассы.
Соединения желательно делать на . прямых участках трассы кабеля, в местах, удобных для выполнения работ и осмотра при эксплуатации. До начала работы необходимо измерить и записать сопротивление изоляции соединяемых жил. Разделка одножильных панцир-. ных кабелей марки КНРП перед соединением показана на рис. 6-32. Длина Б оголенной жилы зависит от площади сечения кабеля и определяется по табл. 6-19. Наружную поверх-, ность жил 1 зачищают наждачной бумагой," а оболочку 3 кабеля на длине 50 мм срезают ножом на конус и зачищают напильником. :
Свинцовую оболочку 5 освинцованных кабелей зачищают напильником на длине 40 мм<
На рис. 6-33, а показана разделка многожильных кабелей марок КНР, КНРП, КНРТ, КНРТП. Длина А изолированной жилы и длина Б оголенной жилы в этом случае за1 висят от площади сечения кабелей и определяются по табл. 6-19. Наружную резиновую оболочку 2 срезают на конус и зачищают напильником.
Разделка многожильных кабелей марок КНРЭ и КНРЭТЭ с экранированными жилами и экранирующей медиой оплеткой показана на рис. 6-33, б. Металлизированную бума-“ гу (экран 5) обрезают и закрепляют бандам жом 6 из медной проволоки. Разделка кабе-н лей марки РМ, имеющих неметаллическую0 наружную оплетку 5, приведена иа рис. 6-33, в., При разделке кабелей марки СРМ со свин-г; цовой оболочкой 7 перед их соединением, ес-^ ли необходимо, на кабель надевают экраниру-' ющую медиую оплетку 8 и сдвигают влево,к
как показано на рис. 6-34. Длину оплетки принимают такой, чтобы место соединения •кабелей было полностью закрыто.
После разделки кабелей на одни из них {надевают пол и хлор виниловую муфту 1 (рис. 6-34, а), сдвигая ее в сторону. Перед надеванием муфты на кабель в ней делают отверстие диаметром 4 мм на расстоянии 10 мм Jot ее конца. Затем на жилы кабеля надевают ^изоляционные трубки 2 и сдвигают их влево, £цалее надевают соединительные гильзы 3 и опрессовывают их с. одной стороны 3 раза i|>MC. 6-34, б). После опрессовки одной стороны гильз в них вводят жилы второго конца ^кабеля, сохраняя при этом направление на-ривки, очередность укладки и нумерацию соединяемых жил, опрессовывают вторые концы ?гильз и Надвигают на них изоляционные трубки 2 (см. рис. 6-34, а), на концах которых ^ставят бандажи 9 (см. рис. 6-34, б) из медной ^проволоки.
[/При наличии на кабеле панцирной оплетай необходимо обеспечить ее непрерывность Независимо от назначения (заземление или экранирование). Для этого перед разделкой Ьабеля оплетку 2 (рис. 6-35) сдвигают за пределы разделываемого участка и закрепляют (временным бандажом из проволоки диаметром 1—2 мм. После наложения стекловолок-йистой сетки 4 временный бандаж 1 снимают, Цадвигают оплетку на оплетку кабеля, перекрывая место его соединения, и закрепляют Йандажом 10 из медной проволоки, который Црипаивают оловянным припоем. Полихлор-|йниловую муфту надевают поверх металлической оплетки.
g [Аналогично обеспечиваются соединение н Кйрерывность заземления свинцовой оболоч-кабеля типа СРМ (рис. 6-36). У кабелей, ВмеющиЯ металлическую наружную оплетку
?ис. 6-33. Разделка двужильных и многожиль-щх кабелей перед их соединением:
^кабели марок КНР, КНРП, КНРТ, КНРТП; б — Барели марок КНРЦ и КНРЭТЭ с экранированными £#лами; в - кабели марок СРМ и РМ с резиновым (^копнителем; / — токоведущая жила; 2 — резино-фЯ изоляция жилы; 3 — шланговая оболочка кабе-Ю; 4 — панцирная оплетка кабеля; 5 — экран из Й^аллизированной бумаги; 6 — бандаж из медной доволоки диаметром 0,3 мм; 7 — свинцовая оболоч-» кабеля марки СРМ или резиновая оболочка с газеткой из хлопчатобумажной пряжи кабеля мар-ш- РМ; 8 — неметаллическая или экранирующая рудная оплетка; А — длина удаленной щланговой юолочки; Б длина удаленной резиновой изоляции
17 1S15U 13
Рис. 6-34. Соединение многожильных кабелей марки КНРЭТЭ:
а — соединение жил кабеля; б — восстановление экрана нз металлизированной бумаги; в ~ соединение жнл кабелей холодной опрессовкой; / — наружная полихлорвиниловая муфта; 2 — изоляционная трубка; 3 — соединительная медиан гильза; 4 — медная экранирующая оплетка; 5 — шланговая оболочка; 6’ — токоведущая жила; 7 экран из металлизированной бумаги; 8 — резиновая изоляция жилы; 9 — баидаж из медной проволоки; 10 — экраны из свинцовой фольги; 11 — лунка первой опрессовки; 12 — лунка второй опрессовки; 13 — луика третьей опрессовки; 14 — соединительная гильза; /5 — жилы кабеля; 16 — резиновая изоляция; 17 - металлическая оплетка
9 10 Паять
Рис. 6-35. Подготовка места соединения кабелей марок КНРЭ и КНРЭТЭ с экранирующей наружной оплеткой к заливке компаундом:
1 — временный баидаж из проволоки; 2 — экранирующая оплетка кабеля; 3 — ниточный баидаж; 4 — стекловолокнистая сетка; 5 — наружная полихлорви-ииловая муфта; 6 — изоляционная трубка; 7 — изоляция жилы; 8 — шланговая оболочка; 9 — отрезок экранирующей оплетки; 10 — постоянный бандаж из медной проволоки
Рис. 6-36. Подготовка места соединения кабеля марки СРМ со свинцовой наружной оболочкой к заливке компаундом:
1 — стекловолокнистая сетка; 2 — металлическая оплетка; 3 — баидаж из медной проволоки диаметром 0,7 мм; 4 — изоляция жилы; 5 — изоляционная трубка; 6 — ниточный бандаж; 7 — свинцовая наружная оболочка кабеля; 8 -- наружная полнхлорви-
н и лова я муфта
* а у* и“т‘ | 7 V । J
> ; 18. В J > Чём < tocfОят йр^йКтуШества 1 ц недостатки ' комплексного исттользо-вянця рубр^асоса при,световомшове.рыбы? : /’ -п; : / гг 5 \
', 19. Какое .действие оказывает электрическое поле: на рыбу? с -;л: > а
20. Что применяется й качестве источника тока, при электролове рыбы? 21.'Как работает: схема' с применением" импульсного генератора? г
22. Объясните ‘работу' эйе^трифицйробайнбйб трала. > • 1 \
23. Как осуществляется электроубой китов? ! ; '
f 24. В чем состоит принцип работы электррудочки для лова , тунца? Т О' s;: ? '
- . , . L ..... . ' * > . -. । • t - • - -;- Л
- • • > < ’ t b- I . • ' 1 - . ' - . ; 4 I
Глава VI
Эксплуатация судовых электроприводов
§ 32. УХОД ЗА ЭЛЕКТРОМАШИНАМИ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Судовые электрические машины р аботают в более сложных . по* сравнению с береговыми условиях. Особенно сильно сказы? вается влияние температуры влажного воздуха, морской воды, паров масла и топлива, вибрации, толчков и тряски корпуса • судна. Всё это отрицательно влияет на основные параметры, характеризующие работу электрических машин, а именно на нагрев и состояние изоляции. В результате снижается срок ' службы машийы. ;/<r i-'1 S ) 'J i;L :
Длй поддерЖаНия машйн суДовйх электропрйводов в рабр? чем Состбянйи следует строго придерживаться правил по технической эксплуатации, Для чего Необходимо: всоответствии с графиком Выполнять профилактический осмотр й чистку гугагцй^г без- разборки, с частичной разборкой и с полной ф'^збррцрщ,(цр^-филактйческий ’ осмотр й- i чистку машин постбянйрго: тока' производить не рёже! одного ра^а в месяц для длительно работающих н :нё7рёЖё'рднсйР раза в Два месяца для пёриодически работаю-Щйх;гНрбфйЙ''а,!Й'иЧёскиЙ’осМ’бтф 'Й ЧЙСТку1 ё‘ частичной,раз^ррДРй осуществлять для длительно работающих машин параллельного TPKa-He!ipeSfe^p^[cfr6'pii3^‘ й?Ю— $/йесйДёй^Дйя“п^Ю^чесди ра-ботающих нёфёжё,;одйЬгР:раЗа. в 6—12 месяцев;'профилактйчц-сКйй осМРТр с 'Нол н'д^раЗборйоЙ и‘ проМывкой При 'йё^б^р^Мр^тр производить в> Срок'от одного до Трех лёт ЬднбйреМённр с пёмбн? трм'-мехйййЗма{ййи!ёйстёмы:':’у';\:,:'' п
Порядок Производства пррфилактичеоких рсМртрбв устанрв; Лей' *ПрНвйлЗ!Йд)'^ёйййёсй6й " эксплуатаДИисудовогоЗлёктрог оборудования.1 ‘!ПП
-Пуёй З^йй^рЬдвйгателя / с прИоЩбю ;'’ЦЛгй'йЫ^.'тёгдйнМц йсуЩёёТвлЙот йаЖатйёМ на кнопку «Пуск», а С помощью дрнтг роллера — постановкой его рукоятки в соответствующие прдр? жения. ... .
гПурк эйёйТр'дДйЙ’гаТёлй 'йостбяйндТб тока 'с1 помощью: реостата производят -в' следующем Норядкё: убеждаются в ЮТсутёТрйр йбСТОрОййиХ преЮиеТЬЙ' 'Й грязи ЙЙ двйЙЙТ&йя^У1 СреЛинйТёЛьйой
Рис. 6-37. Соединение кабелей марок КНР и КНРП для заливки компаундом:
1 — наружная полихлорвиниловая муфта; 2 — ниточный бандаж; 3 — шланговая оболочка; 4 — изоляция жил; 5 — изоляционная трубка; 6— стекловолокнистая сетка; 7 — соединительная гильза; 8— панцирная оплетка
7/lf 'Illi It/Я
IIHt
'UH
Место установки наружной муфты
Размер, определяющий ширину стекловолокнистой сетки
2 (см. рис. 6-36), снимают временный бандаж /, надвигают оплетку 9 на место соединения кабелей (стекловолокиистую сетку 4) и закрепляют ее постоянным бандажом 10 из медиой проволоки (см. рис. 6-35).
При соединении кабелей с жилами, экранированными металлизированной бумагой, сразу после опрессовки гильз и установки на место изоляционных трубок 2 (см. рис, 6-34, а) восстанавливают экран из этой бумаги наложением на изоляционные трубки жил экрана из листов свинцовой фольги 10 (см. рис. 6-34,6) с перекрытием экрана 7 на 15—20 мм с обеих сторон. Свинцовую фольгу на концах закрепляют бандажами 9, состоящими из трех витков медной проволоки диаметром 0,3 мм. После восстановления экрана на него накладывают стекловолокнистую сетку 6 (рис. 6-37) и закрепляют на концах и посередине ниточными бандажами 2. Сверху сетки натягивается полихлорвиниловая муфта 3 (рис. 6.38), которая закрепляется с обеих сторон проволочными бандажами. При этом бандаж 1 со стороны, противоположной отверстию на муфте, затягивается не полностью.
Технология соединения одножильных кабелей аналогична, за исключением того, что на нх жилы изоляционные полихлорвиниловые трубки ие надеваются. Для заливки компаунда полихлорвиниловую муфту 3 (см. рис. 6-38) располагают отверстием вверх.
На расстоянии 10 мм от бандажа 5 у отверстия муфты кладут бандаж 4, не затягивая его окончательно, и заполняют муфту компаундом при помощи шприца 1, как показано на рисунке. При вертикальном расположении кабеля отверстие в муфте должно находиться вверху.
Заливка компаундом места соединения кабелей производится при температуре окружающего воздуха не ниже +10° С. В этом случае температура компаунда должна быть также не ниже + 10° С. При температуре окружающего воздуха ниже 4-10° С заливка должна производиться с компаундом, подогретым до (25-?30) °C. После заливки температуры окружающего воздуха и места соединения поддерживают равными -И (15-:-20) °C в течение не менее трех часов. Бандаж 5 окончательно затягивают на конце муфты, удаленной от отверстия, когда из-под него начнет выступать компауид. Заполнение муфты компаундом продолжают до тех пор, пока она не примет цилиндрическую форму, после чего окончательно плотно затягивают бандаж 4. Потеки компаунда удаляют ветошью, смоченной в полиэфире.
Компаунд приготовляют в закрытой мешалке при температуре окружающего воздуха (12—25)° С, в специальном помещении, оборудованном в соответствии с требованиями правил техники безопасности, из следующих компонентов (в вес. частях):
Рис. 6-38. Заливка места соединения кабеля компаундом:
I — шприц для заливки компаунда; 2 — наружная оплетка; 3 наружная полихлорвиниловая муфта; 4 — бандаж, устанавливаемый после заливки; 5 — бандаж, устанавливаемый до заливки
Эпоксидная смола ЭД-5 .... 100
*
Полиэфир МГФ-9 (пластификатор) 20
Кварц молотый пылевидный (наполнитель) марки ПК-2 или ПК-3 60
При приготовлении компаунда сначала смешивают эпоксидную смолу с полиэфиром, а затем частями вводят кварц до получения однородной смеси. Компаунд приготовляют в количестве не более 6—8 кг. Его хранят и транспортируют в закрытой стеклянной или одинкованной таре. Непосредственно перед заливкой на рабочем месте на 100 вес. частей компаунда кладут 9—10 вес. частей отвердите-
184
£. •
СОПРС-
ЛЯ (полиэтиленполиамииа) и тщательно пере-ешивают. Компаунд с отвердителем годен &ддя заливки при температуре окружающей |ереды + 15°С в течение 30 мин. Затем начинается процесс отверждения компаунда.
После отверждения компаунда измеряют сопротивление изоляции соединенных жил кабелей, которое не должно быть меньше измеренного
до соединения.
>J
Сопротивления изоляции электрооборудования эксплуатируемых судов. Регистр ЭССР в «Руководстве по техническому надзо-у за судами в эксплуатации» установил нор-йы сопротивления изоляции, которые приведе-?ы в табл. 6-20.
/ Для судов, которым присвоен класс Реч-^>го Регистра РСФСР, предельно допустимые данимальиые значения сопротивления изоля-йи электрооборудования приведены ниже:
* Электрооборудование
У;. '
^Аккумуляторные батареи, ;иные от потребителей, при номи-йльном напряжении до 24 В . . .
Электрические машины при но мильном напряжении до 500 В, маг-цтные станции, пусковые устройст-v резисторы и т. п., аккумулятор-ie батареи при номинальном напря-ёнин свыще 25 В . .
^Распределительные устройства, ^льты управления, обмотки трансформаторов, кабели, коммутационные тп араты, измерительные приборы, гйборы связи и сигнализации и т. п.
.напряжении: /до 125 В . .
<425-500 В . .
Сопротивление изоляции, МОм
ОТЕЛЮ-
Таблица 6-20. Нормы сопротивления изоляции электрооборудования
Электрическое оборудование Сопротивление изоляции в нагретом состоянии, МОм
Нормаль- Предельно
ное допустимое
Электрические машины
Магнитные станции, пусковые устройства
Щиты главные, аварийные, распределительные, пульты управления и т. п. при отсутствии включенных внешних цепей, сигнальных ламп, указателей заземления, вольтметров и др.
до 100 В
от 100 до 500 В
Аккумуляторные батареи при отключенных потребителях:
до 24 В
25—230 В
Фидер кабельной сети:
освещения до 100 В
» от 100 В до 220 В силовой от 100 В до 500 В
. Цепи управления, сигнализации и контроля:
до 100 В
от 101 до 550 В
0,7 и выше
0,5 и выше
0,3 и выше 1,0 и выше
0,1 и выше
0,5 и выше
0,3 и выше 0,5 и выше 1,0 и выше
0,3 и выше
1,0 и выше
до 0,2
до 0,2
до 0,06
до 0,2
до 0,02
до 0,1
до 0,06
до 0,2
до 0,2
до 0,06
до 0,2
£|
Глава 7
СУДОВЫЕ ТОКОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Назначение. В состав распределительного устройства входят коммутационная, защитная, регулирующая и сигнальная аппаратура, необходимая для приема электроэнергии от источников питания и распределения ее между потребителями. В большинстве случаев эта аппаратура монтируется иа общем металлическом каркасе, обеспечивающем защиту от прикосновения с лицевой и боковых сторон.
Основные назначения распределительного устройства: ручное или дистанционное включение и отключение отдельных. линий, отходящих от распределительного устройства, при нормальных эксплуатационных режимах; автоматическое отключение потребителей и источников электроэнергии защитными аппаратами при ненормальных и аварийных режимах; измерение параметров применяемой и распределяемой электроэнергии (напряжения, тока, частоты, мощности); регулирование параметров электроэнергии; сигнализация о со- ' стоянии электрических цепей, положении коммутационной аппаратуры, отклонениях от нормальной температуры и т.д.
Виды распределительных устройств. По назначению в схемах распределения электроэнергии на судах распределительные устройства подразделяются следующим образом: главные распределительные щиты (ГЭРЩ); аварийные распределительные щиты (АРЩ); распределительные (вторичные) щиты (РЩ); групповые распределительные щиты (ГРЩ); специализированные распределительные щиты (контрольные щиты, (КЩ), зарядные аккумуляторные щиты (ЗАЩ), щиты заземления (ЩЗ) и др.J; распределительные щиты питания с берега (ЩПБ); пульты управления.
По степени защищенности от воздействия окружающей среды различают защищенные, брызгозащищенные, водозащищенные и герметичные распределительные устройства.
Защищенные щиты представляют собой распределительные устройства, у которых вся аппаратура и ошиновка защищены от непосредственного прикосновения к нагретым или токоведущим частям, а также от попадания внутрь посторонних предметов. Их устанавливают в закрытых и сухих отапливаемых помещениях, не подвергающихся воздействию атмосферных осадков и резких колебаний температуры.
У брызгозащищенных щитов вся аппаратура и ошиновка защищены от попадания водяных капель, падающих вертикально и под 186
любым углом (до 45°); эти щиты размещают в судовых помещениях, где возможны образование влаги и попадание капель на распределительное устройство.
Водозащищенные щиты имеют защиту от проникновения воды при обливании их из шланга. Щиты устанавливаются на открытых палубах и в особо сырых помещениях.
У герметичных щитов аппаратура и ошиновка защищены от проникновения влаги в случае погружения в воду и работы под водой. Их устанавливают в местах, где возможны затопление помещений и давление воды до 0,1 МПа.
По способу установки на судне щиты подразделяют на вертикально устанавливаемые на палубах, подвесные, закрепляемые на переборках, и прислонного типа. По роду тока различают распределительные щиты постоянного или переменного тока для двухпроводной изолированной системы и трехфазные для трехпроводной изолированной системы.
Изоляционные расстояния. Расстояния между частями, находящимися под напряжением, и заземленными металлическими частями или наружным кожухом как по воздуху, так и по поверхности изоляционного материала принимают в зависимости от рабочих напряжений и условий работы электрического устройства, а также свойств примененных изоляционных материалов.
При выполнении ремонтных работ на судне можно руководствоваться табл. 7-1, где приведены значения наименьших изоляционных расстояний.
Отличительные цвета шин и сигнальной аппаратуры. В электрических установках морских и речных судов неизолированные токоведущие шины и неизолированные провода постоянной полярности (фазиости) должны быть окрашены в следующие цвета:
при постоянном токе:
положительный полюс — красный отрицательный полюс — синий уравнительная шина (провод) — белый заземляющая шина (провод) — черный;
при переменном токе:
фаза А — зеленый
фаза В — желтый
фаза С — фиолетовый
нейтральная шина (провод) — серый заземляющая шина (провод) — черныЩ На стояночных судах, получающих питание только от береговых сетей, окраска шин дол ж-
J
V .
Г’
С( 80
Н ,4-
50 ад
10
15
20
25
30
40
go
100
/7 • Jfz-
J •• 4
{?
' 1 I ►
у Размер большой
7 стороны Ж шины, ММ тг.
1
"г /
V-Т'.-’’ т? ' на соответствовать требованиям «Правил тройства электроустановок» (ПУЭ): при постоянном токе: положительный полюс — красный отрицательный полюс — синий нейтральная шина — белый;
при переменном токе: фаза А — желтый фаза В — зеленый фаза С — красный нейтральная' шина при заземленной Трали — черный, 6 нейтральная шина при изолированной ртграли — белый.
4 Сигнальная аппаратура должна иметь ;налы следующих цветов: белый и желтый — «Внимание» — означают наличие напряжения "Или готовность к действию; зеленый — разрешающий — означает включенное положение выключателя токоприемника; красный — запрещающий, аварийный.
г-'
5
'...J?
Ja б л и ц а 7-2. Значения допускаемой нагрузки
80
118
157
194
231
307
460
580
9
118
150
ней-
ией-
СИ Г-
Таблица 7-1. Наименьшие изоляционные расстояния
За лор
Между неизолированными частями разных фаз и полюсов
Между неизолированными частями одноименных фаз и полюсов
Между неизолированными частями и металлическими конструкциями корпуса распределительного устройства
иа медные шины
Ток, А, при размере малой стороны шины, мм
4
5
6
10
180
Требуемое значение зазора, мм, при напряжении, В
до 25
25 -250
251-
500
10
10
15
10
15
23
20
23
20
171
225
278
439
548
630
827
820
1034
1023
281
348
410
540
675
779
770
1021
1005
1273
1247
332
408
485
635
789
780
884
867
1186
1164
1476
1442
290
377
460
721
713
890
877
1020
993
1333
1293
1660
1594
235
330
420
515
610
603
799
788
976
959
1123
1084
1472
1413
1826
1727
500
600
610
725
713
942
1155
1125
1327
1273
1720
1630
2130
2000
460
587
633
575
647
709
697
830
798
930
932
1070
815
1070
1040
1310
1270
1500
1425
1940
1825
2400
2240
900
1200
1170
1465
1025
1380
1325
1675
1400
1660
1560
2150
1970
2650
2400
1590
1900
1775
2440
2200
3000
2675
температуры окружающей среды
1310
1250
1660
1590
2000
1890
2220
2080
2830
2510
3550
3140
мПримечаии я: 1. Таблица составлена исходя из
Дбльио допустимого превышения температуры шин 45 °C.
2. В числителе указана допустимая нагрузка шнн для постоянного тока, а в знаменателе — для меиного.
4 3. Нагрузки для температуры окружающей среды, отличной от 45 °C, можно
и
пре-
>Уле /
нересчитать по
пере-фор-
/„—гок нагрузки шины при температуре окружающей среды t л X
/« — ток нагрузки шины при температуре 45 °C;
предельно допустимая температура нагрева (90 °C)
1
ч И'*'
187
Допускаемая нагрузка на медные шины. Нагрузка на сплошные окрашенные медные шины, поставленные на ребро, ие должна превышать значений, указанных в табл. 7-2.
ГЛАВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЩИТЫ *
Главный распределительный щит (ГЭРЩ) служит для приема электроэнергии от генераторов и передачи ее другим щитам и ответственным потребителям.
Как правило, ГЭРЩ состоят из отдельных секций: генераторных, управления, распре
делительных. Каркасы секций ГЭРЩ сваривают из угловой, а лицевые панели изготовляют из листовой стали. Количество секций ГЭРЩ определяется составом источников питания и потребителей судовой электростанции. Вся коммутационная аппаратура — автоматы, рубильники, переключатели — и все токоведущие части устанавливаются за лицевой панелью. На лицевую панель выводятся шкалы измерительных приборов, приводы автоматов, рукоятки переключателей, кнопки управления, штурвалы реостатов, глазки сигнальных ламп (рис. 7-1). Для каждого генератора на ГЭРЩ должны предусматриваться коммутационные, защитные и измерительные приборы, указанные в табл. 7-3.
Таблица 7-3. Коммутационные, защитные и измерительные приборы
Генераторы и характер их работы Коммутационная и защитная аппаратура Количес к а ж; Амперметры :тво приборе юго генерат< Вольтметры >в для эра Ваттметры Приборы на ГЭРЩ в целом
При работе на постоянном токе
Мегаомметр
Одиночно работающие генераторы
*
Параллельно работающие генераторы
Двухполюсный автоматический выключатель максимального тока с расцепителем мгновенного действия и защитой от перегрузки с выдержкой времени
Двухполюсный (для генератора с параллельным возбуждением) и трехполюсный (для генератора со смешанным возбуждением) автоматический выключатель максимального тока с расцепителем мгновенного действия и защитой от перегрузки, действующей с выдержкой времени, а также реле обратного тока
То же
При работе на переменном
Одиночно работающие генераторы
Параллельно работающие генераторы
Трехполюсный автоматический выключатель максимального тока с расцепителями мгновенного действия, защитой от минимального напряжения и защитой от перегрузки с выдержкой времени (не менее чем в двух фазах)
Трехполюсный автоматический выключатель максимального тока с расцепителями мгновенного действия, защитой от минимального напряжения и от перегрузки (не менее чем в двух фазах), а также реле обратной мощности, действующими с выдержкой времени
1 (с переключением на три фазы)
токе
1 (с переключением на три фазы)
1 (с переключением на три фазы)
1 (с переключением на три фазы)
Частотомер для каждого генератора или один частотомер с переключателем;
мегаомметр
Частотомер для каждого генератора (в обоснованном случае допускается использование приборов с переключателем), синхронизирующее устройство с переключателем; мегаомметр
Примечания: 1. Для генераторов переменного тока, предназначенных для параллельной работы, на панелях ГЭРЩ должны устанавливаться органы управления регуляторами частоты вращения и первичных двигателей.
2. Вольтметр и частотомер генератора должны подключаться до его автомата.
3. Переключатель амперметра на переменном токе должен обеспечивать закорачивание вторичных обмоток трансформаторов тока в периоды, когда токи ие замеряются.
4. В цепи возбуждения генератора трехфазного тока мощностью выше 500 кВт должен предусматриваться амперметр, устанавливаемый иа генераторной панели щита.
5. Дополнительно к мегаомметру желательна установка на щите автоматического прибора контроля изоляции сети, реагирующего иа одинаковое понижение сопротивления изоляции во всех полюсах и фазах и на уменьшение его в любом полюсе или фазе.
188
2 и
Рис. 7-1. Главный электрический распределительный щит (ГЭРЩ):
/ и // — генераторные панели; Ш и IV — распределительные панели; 1 — регулятор возбуждения с дистанционным приводом; 2 — регулятор возбуждения без дистанционного привода; 3 — автоматический воздушный выключатель; 4 — трехполюсный переключатель с рычажным приводом; 5 — универсальный переключатель; 6 — пакетные выключатели; 7 — установочные автоматические выключатели; 8 — сигнальные лампы
220 В
Потребители Z10 в
Рис. 7-2. Принципиальная схема ГЭРЩ
На панелях секций потребителей устанавливаются автоматы, объединяющие работу коммутационной и защитной аппаратуры. Контроль потребления электроэнергии отдельными ответственными потребителями • на этих панелях осуществляется амперметрами на три — шесть направлений. В случае автоматизированного н дистанционного управления электроэнергетической системой судна часть перечисленной аппаратуры ГЭРЩ размещают на пульте управления.
Схемами ГЭРЩ предусматривается раздельная или параллельная работа генераторов. Раздельная работа, т. е. работа двух или трех генераторов на отдельные участки шин или на отдельные шины, применяется в том случае, если параметры генератора или первичных двигателей ие удовлетворяют условиям параллельной работы.
Современные схемы ГЭРЩ постоянного и переменного тока обеспечивают продолжительный или кратковременный режим парал-
Рис. 7-3, Однолинейная1 схема судовой электроэнергетической установки с выборочным отключением потребителей:
! — группа второстепенных потребителей; 2 — группа отэетствеины.х потребителей; 3 — потребители освещения; 4 — потребители при стоянке судна; G1—G3 — основные генераторы; G4 -т стояночный генератор; QF1—QF4 — генераторные автоматические выключатели; QF5 — секционный автоматический выключатель; Q7 — установочные автоматические выключатели; Q6 — переключатель
лельной .работы всех генераторов судовой электростанции. Кратковременный режим параллельной работы генераторов применяется в случае, если при эксплуатации судна работает один генератор, а установленные агрегаты (генератор — первичный двигатель и их системы регулирования) не могут по каким-либо причинам обеспечить длительной устойчивой параллельной работы. Таким образом, в этом случае требуется только кратковременной режим параллельной работы в период перевода нагрузки с одного генератора иа другой. Приведем примеры схем.
На рис. 7-2 дана принципиальная схема ГЭРЩ, типичная для электростанции трехфазной системы переменного тока современного теплохода. Схема определяет назначение и характер аппаратуры, устанавливаемой на ГЭРЩ.
Главные шины ГЭРЩ имеют секционные включатели Q1 — Q3, позволяющие обеспечить раздельную работу генераторов в случае невозможности параллельной работы, например из-за неисправности регуляторов частоты вращения первичных двигателей или системы автоматического регулирования напряжения. Кроме того, секционные выключатели дают возможность производить ремонт и чистку ГЭРЩ без вывода судна из эксплуатации. Для этого потребители судна распределяются так, чтобы при отключении однЬй стороны ГЭРЩ оставшиеся подключенными к другой стороне потребители обеспечивали нормальную эксплуатацию судна. Для сети освещения и бытовых иужд судна имеются ‘отдельные шины напряжением 127 или 220 В, получающие питание от трансформаторов с соответствующим вторичным напряжением.
На рис. 7-2 шииы напряжением 220 В получают питание от одного из трансформаторов напряжением 380—220 В, подключенных к правой и левой секциям ГЭРЩ. Другой трансформатор находится в резерве. Как видно из рис. 7-2, каждый генератор снабжен системой саморегулирования напряжения АРН и с помощью контакторов синхронизации К1 — К4 может быть включен через реактор L на параллельную работу: при этом..одновременно включаются посредством кон.
г
190
(ой документации; правильность действия всех аппаратов (включением их без тока); |^лйчие в предохранителях штатных плавких ^Ставок; регулировку автоматических выключателей; сопротивление изоляции распределительного щита при отключенных фидерах с испытанием диэлектрической прочности Йоляции повышенным напряжением); работу распределительного щита под.нагрузкой; Йдежность контактных соединений и крепе-Й; степень нагрева всех частей щита и аппа-атуры.
Настройка реле. К настройке реле присту-дют после внешнего осмотра и проверки ра-оты его механической части (проверку паяльных и конечных нажатий и определение астворов и провалов контактов электромаг-итных реле производят так же, как у кои-акторов).
При настройке реле необходимо обеспечить х срабатывание при заданных уставках (то-а> напряжения, времени, обратной мощно-ги и т. п). Токи или напряжения срабатыва-ия регулируют и измеряют при нагрузках, ютветствующих действительным условиям аботы схемы защиты.
Настройка реле минимального напряже-ия. В зависимости от рода тока реле его об-отку присоединяют к потенциометру )ис. 7-4, а) или к регулируемому лаборатор-ому автотрансформатору Т (рис. 7-4, б). Ключив реле, плавно уменьшают напряжено на обмотке КИ реле и замечают по вольт-етру, при каком напряжении реле отпускает юй якорь. При несовпадении значения наряжения срабатывания с заданной уставкой |тягивают или отпускают возвратную пру-ину реле, добиваясь, чтобы оно срабатывало ?и требуемой уставке.
Настройка реле максимального тока. Ре-» включают, как показано на рис. 7-5. Затем тавно увеличивают ток, протекающий через эмотку КА, и замечают по амперметру значе-<е тока, при котором оно сработало. При ие-Ьсодимости регулируют уставку реле изме-шием натяжения возвратной пружины и на-(льного воздушного зазора.
При регулировке уставки надо придержи* 1ться следующего правила: если ток срабаты-1Ния возрос по сравнению с уставкой (реле агрубилось»), следует уменьшить воздушный зор и силу натяжения возвратной пружины; ли же реле срабатывает при токе, меньшем (ачеиия уставки, необходимо увеличить воз-гшный зазор и силу натяжения возвратной )ужины.
Для настройки .реле максимального тока ебуются источники питания, допускающие •зможность плавного регулирования при авнительно большом токе. Для этой цели >и настройке реле постоянного тока можно вменить генератор штатного преобразовали по системе Г — Д при условии, что его к стоянки больше, чем требуемая уставка ле.
При использовании для этой же цели обычно генератора к нему подводится иезависи->е возбуждение при отключенной последова-льной обмотке (рис. 7-5, а). Кроме того, мо-
Зак. 1149
Рис. 7-4. Схемы для настройки реле минимального напряжения:
а — постоянного тока; б — переменного тока
гут быть использованы электросварочные генераторы, а также специальный испытательный аппарат, упрощенная схема которого приведена на рис. 7,5, б. Он состоит из регулируемого автотрансформатора ТЗ с пределами регулирования 0—250 В, двух понижающих трансформаторов Т1 — Т2 напряжением 250/6 В и германиевых выпрямителей VI — V2. Этим аппаратом можно проверять реле с уставками до 620 А.
Для настройки максимальных реле переменного тока и электротепловых реле применяют схему, приведенную на рис. 7-5, в. Снижение напряжения при увеличении силы тока достигается с помощью трансформатора Т2 напряжением 220/12 В, а регулирование тока в цепи катушек или нагревательных элементов — с помощью регулируемого трансфор-
Рис. 7-5. Схемы для настройки реле максимального тока:
а — постоянного тока с помощью генератора; б — постоянного тока с помощью выпрямителя; в — переменного тока
193
ЭКСПЛУАТАЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Вахтенное обслуживание. Обслуживание ГЭРЩ возлагается на электротехнический персонал. На судах, где такого персонала нет или где электрики и электромеханики вахты ие несут, ГЭРЩ обслуживает вахтенный механик.
Обслуживание ГЭРЩ в период эксплуатации в основном сводится к следующим операциям: включение и выключение генераторов и потребителей; регулировка напряжения работающих генераторов (при отсутствии автоматических регуляторов напряжения); наблюдение за показаниями измерительных приборов, работающих генераторов и электродвигателей ответственных механизмов, недопущение их перегрузки; контроль распределения активных и реактивных нагрузок (при отсутствии устройств автоматического распределения); контроль сопротивления изоляции генераторов, судовой сети; записи в вахтенном журнале показаний приборов, времени включения и выключения потребителей электроэнергии; поддержание в чистоте РЩ; устранение выявленных неисправностей; периодический, не реже одного раза в сутки, внешний осмотр; обеспечение экономичной работы судовой электрической установки.
В процессе обслуживания ГЭРЩ необходимо следить за правильностью включения и отключения устройств, установленных иа них. Особое внимание надо обращать иа аппаратуру с приводами.
При включении автоматических выключателей первыми должны замыкаться дугога-сительиые (разрывные) контакты, затем главные; при отключении замыкание контактов должно происходить в обратной последовательности.
Включать автоматический выключатель надо быстро, непрерывным движением рукоятки до крайнего положения; если при этом ощущается заедание и рукоятка не двигается, увеличивать усилие не следует. Необходимо осмотреть автоматический выключатель и устранить заедание. Ни в коем случае ие следует оставлять рукоятку в промежуточном положении.
При отключении (срабатывании) выключателя надо выждать 5—10 с и только после этого вновь его включить. При автоматическом отключении установочного автомата, рукоятка которого при этом занимает промежуточное положение, для включения его необходимо-сначала отвести рукоятку вниз в положение «Отключен», а затем в положение «Включен». Рукоятка должна быть доведена до упора, так как иначе ие придет в действие механизм защелки автомата. При вторичном отключении выключателя надо доложить об этом старшему по вахте машинного отделения и включить его только после выяснения и устранения неисправности, вызвавшей отключение. При срабатывании электротепло-вой защиты автомат можно включать только по истечении примерно одной минуты.
192
Обслуживая автоматические выключатели нельзя заклинивать их, подвязывать и т.п., чтобы они «держали» нагрузку при неисправности в схеме или перегрузках.
Необходимо следить за тем, чтобы стрелки отключенных амперметров, вольтметров и ваттметров находились в нулевом положении (у отключенных частотомеров и фазометров стрелки занимают произвольное положение; у щитового мегомметра, не включенного в сеть, стрелка находится в положении оо). Для правильного отсчета показаний измерительных приборов надо смотреть на стрелку прибора прямо, а не сбоку.
Щитовые электроизмерительные приборы постоянного и переменного токов ие реже одного раза в два года сдают на проверку в соответствующие контрольные органы.
Техническое обслуживание распределительных щитов, к обслуживанию распределительных щитов допускается только электротехнический персонал, а в случае его отсутствия в штате — член машинной команды, допущенный к обслуживанию электрооборудования.
Для обеспечения надежной работы распределительного устройства необходимо содержать его в абсолютной чистоте, для чего следует систематически осматривать и периодически чистить его.
Повседневное обслуживание распределительного щита включает: очистку всей его поверхности от пыли и грязи; осмотр контактных поверхностей автоматов, рубильников, переключателей (обгоревшие контакты зачищают); проверку сопротивления изоляции (при отключенных генераторах); проверку целости сигнальных ламп и предохранителей (неисправные лампы и предохранители заменяют новыми).
При периодических профилактических осмотрах и чистке распределительных щитов необходимо: выполнить чистку щита и всей аппаратуры, установленной иа нем, от копоти, пыли и грязи, а также обдувку труднодоступных мест ручными мехами; зачистить контакты автоматов, ножи рубильников и переключателей; подтянуть ослабевшие винты и гайки; проверить плотность контактов в местах соединения шин и присоединения их к шунтам, рубильникам, автоматам и т. п.; проверить состояние наконечников всех кабелей, подходящих к щиту или входящих в ошиновку щита; проверить правильность работы всей аппаратуры; при этом обращают особое внимание на чистоту контактов, четкую фиксацию в каждом положении и натяжение пружин; после чистки контакты надо слегка смазать вазелином, пружины подтянуть; проверить соответствие плавких вставок штатной номенклатуре; подновить краску; промыть, просушить и вновь уложить иа место резиновые коврики за щитом и перед ним.
Приемка распределительного щита из ремонта. При приемке распределительного щита из ремонта, произведенного ремонтно-эксплуатационной базой, электротехнический персонал судна должен проверить соответствие выполненной схемы коммутации техничес-
:ой документации; правильность действия icex аппаратов (включением их без тока); [аличие в предохранителях штатных плавких ютавок; регулировку автоматических выклю-[ателей; сопротивление изоляции распреде-штельного щита при отключенных фидерах с испытанием диэлектрической прочности [золяции повышенным напряжением); рабо-у распределительного щита под, нагрузкой; гадежность контактных соединений и крепе-ка; степень нагрева всех частей щита и аппа-►атуры.
Настройка реле. К настройке реле приступают после внешнего осмотра и проверки работы его механической части (проверку на-1альных и конечных нажатий и определение >астворов и провалов контактов электромаг-[итных реле производят так же* как у кон-’ 'акторов).
При настройке реле необходимо обеспечить [X срабатывание при заданных уставках (то-;а> напряжения, времени, обратной мощно-ти и т. п). Токи или напряжения срабатыва-1ия регулируют и измеряют при нагрузках, соответствующих действительным условиям 1аботы схемы защиты.
г Настройка реле минимального напряжения. В зависимости от рода тока реле его обмотку присоединяют к потенциометру рис. 7-4, а) или к регулируемому лабораторному автотрансформатору Т (рис. 7-4, б). 5Ключив реле, плавно уменьшают иапряже-Ее на обмотке KV реле и замечают по вольт-тру, при каком напряжении реле отпускает рой якорь. При несовпадении значения наряжения срабатывания с заданной уставкой ^тягивают или отпускают возвратную пру-кину реле, добиваясь, чтобы оно срабатывало |ри требуемой уставке.
Настройка реле максимального тока. Ре-зе включают, как показано на рис. 7-5. Затем главно увеличивают ток, протекающий через рмотку КА, и замечают по амперметру значение тока, при котором оио сработало. При ие-Входимости регулируют уставку реле изме-книем натяжения возвратной пружины и навального воздушного зазора.
L При регулировке уставки надо придержи* Цться следующего правила: если ток срабатывания возрос по сравнению с уставкой (реле Ьагрубилось»), следует уменьшить воздушный »зор и силу натяжения возвратной пружины; кли же реле срабатывает при токе, меньшем рачения уставки, необходимо увеличить воз-»Шный зазор и силу натяжения возвратной Цужины.
В^Для настройки -реле максимального тока |Йбуются источники питания, допускающие Ьзможность плавного регулирования при иавнительио большом токе. Для этой цели №и настройке реле постоянного тока можно вменить генератор штатного преобразовавши по системе Г — Д при условии, что его К стоянки больше, чем требуемая уставка Метя ^мг* * •
»При использовании для этой же цели обыч-Вго генератора к нему подводится независима возбуждение при отключенной последова-Къной обмотке (рис. 7-5, а). Кроме того, мо-
Шак. 1149
Ик, .
1.
Рис. 7-4. Схемы для настройки реле минимального напряжения:
а — постоянного тока; б — переменного тока
гут быть использованы электросварочные генераторы, а также специальный испытательный аппарат, упрощенная схема которого приведена на рис. 7,5, б. Он состоит из регулируемого автотрансформатора ТЗ с пределами регулирования 0—250 В, двух понижающих трансформаторов Т1 — Т2 напряжением 250/6 В и германиевых выпрямителей VI — V2. Этим аппаратом можно проверять реле с уставками до 620 А.
Для настройки максимальных реле переменного тока и электротепловых реле применяют схему, приведенную иа рис. 7-5, в. Снижение напряжения при увеличении силы тока достигается с помощью трансформатора Т2 напряжением 220/12 В, а регулирование тока в цепи катушек или нагревательных элементов — с помощью регулируемого трансфор -
КА
Рис. 7-5. Схемы, для настройки реле максимального тока:
а — постоянного тока с помощью генератора; б — постоянного тока с помощью выпрямителя; в — переменного тока
193
Рнс. 7-6. Схемы для настройки электромагнитного реле времени постоянного тока с помощью электросекундомера
матора Т1. Электротепловые реле до настройки нагревают номинальным током при закрытом кожухе до тех пор, пока температура всех частей не достигнет установившейся.
Температуру контролируют термометром с обернутым станиолем шариком. Затем увеличивают ток в цепи до значения уставки, включают секундомер и наблюдают за реле, которое должно разомкнуть свои контакты через время, отличающееся от указанного в паспорте аппарата не более чем на 10%.
Уставку электротепловых реле и время срабатывания регулируют, подгибая биметаллические пластинки или используя специальные регулировочные приспособления, если у данного реле они имеются.
После каждого пробного срабатывания надо выждать, пока реле не охладится до температуры, с которой начинался отсчет выдержки времени.
Настройка реле обратного тока. Для испытания реле на сборные шины щита, соблюдая полярность, подают номинальное напря
жение. К контактам, предназначенным для подключения кабелей генератора, присоединяют нагрузочный реостат и временно меняют местами концы проводов, подключенных к шунту амперметра генератора. Затем включают автоматический выключатель генератора, регулируют ток, протекающий через обмотку тока реле в направлении, противоположном нормальному, и проверяют уставку, наблюдая за амперметром генератора. Реле должно сработать и выключить автомат при обратном токе, равном 15% номинального.
Настройка электромагнитного реле времени. Время между включением или выключением тока в катушке реле и срабатыванием • реле определяет уставку электромагнитного реле времени. Регулировка уставки реле постоянного тока может производиться применением между якорем и сердечником немагнитных прокладок различной толщины или изменением силы натяжения возвратной пружины.
Первым способом производится грубая ступенчатая регулировка.При настройке обычно используют второй способ более точной и плавной регулировки: чем сильнее натягивают пружину, тем скорее отрывается от сердечника якорь реле.
Время срабатывания определяют электросекундомером с точностью 0,01 с.
Схема настройки реле с размыкающим контактом, имеющим выдержку времени при замыкании, показана на рис. 7-6 а. При включении выключателя S1 обмотки электросекундомера не получают питания, так как они зашунтированы контактом КТ настраиваемого реле. При включении выключателя S2 реле срабатывает и контакт его размыкается, но секундомер по-пережнему не включается, так как теперь его катушки зашунтированы одним из контактов S2. Отсчет времени начинается после выключения выключателя S2’. обмотки ЭС электросекундомера окажутся под напряжением, секундомер начнет работать; одновременно реле обесточится. По истечении выдержки времени реле контакт КТ замыкается и шунтирует обмотку ЭС; стрелка секундомера останавливается, регистрируя на шкале уставку времени реле. При настройке электромагнитного реле времени с замыкающим контактом электросекундомер включают по схеме, показанной на рис. 7-6, б.
194
Глава 8
СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ
а *
СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Электропривод грузового крана КЭ26М. Электродвигатели крана получают питание от судовой сети напряжением 380 В, 50 Гц.
Управление электроприводом механизма подъема осуществляется командоконтрол-лерами через магнитный контроллер; управление электродвигателями поворота и изменения вылета стрелы — силовыми кулачковыми контроллерами.
Управление электроприводом механизма подъема крана производится так. При включении выключателя цепей управления ВУ (рис. 8-1) напряжение подается через выпрямитель Вп и резистор 7? на реле ускорения РУ/ и РУ2, которые, сработав, подают питание промежуточному (тормозному) реле РП2 через свои замыкающие контакты РУ/ и РУ2. Реле РП2 замыкает свои контакты в цепи тормозного контактора КТ и нулевого реле PH; Если рукоятка командоконтроллера находится в нулевом положении, то реле PH срабатывает и своими замыкающими контактами PH шунтирует контакты КЗ, обеспечивая подачу напряжения на цепи управления в рабочих положениях командоконтроллера.
В первом положении командоконтроллера «Подъем» замыкаются контакты Кб, К4 и К7. В результате этого срабатывают контактор направления вращения КВ, контактор торможения КТ и контактор малой частоты вращения КС/. Двигатель растормаживается й начинает работать с малой частотой вращения.
Если командоконтроллер переводится во второе и третье положения постепенно, с выдержкой времени в каждом положении, то это ^вызывает включение во втором положении контакторов средней частоты вращения КС2 и КС2/, а в третьем — контакторов большой частоты вращения КСЗ.
При быстром переводе командоконтроллера в третье положение срабатывает защита от неправильного пуска, который может вызвать поломку механизма. Защита осуществляется с помощью релё ускорения РУ/ и РУ2, которые получают питание в нулевом положении командоконтроллера. Быстрый перевод рукоятки в третье положение «Подъем» приводит к замыканию контактов Кб, 7*
К4 и К//, в результате чего срабатывают контакторы: направления КВ, тормозной КТ и средней частоты вращения КС2 и КС2/. Одновременно размыкающий вспомогательный контакт КВ разрывает цепь питания реле РУ/, которое с выдержкой времени отпускает свой якорь, обесточивая катушки контакторов средней частоты вращения и замыкая цепь питания контактора большой частоты вращения КСЗ. Таким образом, реле РУ/ обеспечивает выдержку времени разгона на второй частоте вращения.
Схема предусматривает защиту от неправильного реверса при резком переводе рукоятки командоконтроллера, например, из третьего положения «Спуск» в третье положение «Подъем» с помощью реле РУ/, РУ2 и РП/. В этом случае размыкаются контакты Кб и К9 командоконтроллера и замыкаются контакты К4, Кб и К//. Однако несмотря на размыкание контакта Кб контактор КН будет еще некоторое время получать питание через контакт реле РП/, срабатывающего с выдержкой времени. При размыканий контакта РП/ двигатель отключается и механически затормаживается. Только после этого получает питание контактор КВ, и двигатель начинает разгоняться в направлении «Подъем» с выдержкой времени на второй скорости, обеспечиваемой с помощью реле РУ1.
При резком переводе рукоятки с третьего положения «Подьем» в третье положение «Спуск» размыкаются контакты Кб и К// и замыкаются контакты К4, Кб и К9. В течение выдержки времени срабатывания реле РП/ двигатель не подключается к сети и затормаживается. После срабатывания реле РП1 получает питание контактор КН и двигатель разгоняется в направлении «Спуск» в обычном порядке. *
Реле РУ/, РУ2 и РП/ одновременно обеспечивают защиту от неправильного торможения при быстром переводе рукоятки командо-конгроллера с третьего положения в нулевое. В этом случае происходят автоматическое переключение на вторую скорость, выдержка времени, а затем отключение и затормаживание двигателя.
Реле РП2 исключает возможность работы схемы с неисправным контактором частоты вращения. Если один из контакторов частоты вращения не сработает, то он своим замыкающим вспомогательным контактом обесточит катушку реле РП2, которое с выдержкой
195
времени разорвет цепь нулевого реле PH, и двигатель отключится от сети.
Защита от токов короткого замыкания осуществляется автоматическим выключателем на щите питания. Электротепловые реле РТ1— РТ4, размыкающие контакты . которых установлены в цепи нулевого реле PH, обеспечивают защиту от перегрузки на любой скорости. Минимальная и нулевая защита обеспечиваются с помощью нулевого реле PH, разрывающего своими контактами цепь питания схемы управления при чрезмерном уменьшении или исчезновении питающего напряжения.
Конечные выключатели ВКП и ВКС ограничивают подъем и опускание гака. Выключатель ВКОГ срабатывает в случае подъема груза, вес которого превышает номинальное значение.
Для более надежной работы в схеме применены электромагнитные реле времени постоянного тока РП1, РП2, РУ1 и РУ2, которые получают питание от выпрямителя.
Электропривод механизма поворота работа ет следующим образом (рис. 8-2). При включении цепи управления в нулевом положении контроллера получает питание линейный контактор К1, который самоблокируется, его главные контакты подключают силовую цепь электродвигателя поворота.
При переводе рукоятки контроллера из нулевого в первое положение «Вправо» замыкаются контакты IV, VIII. Получает питание обмотка малой частоты вращения. Электродвигатель растормаживается и работает с малой частотой вращения. При переводе рукоятки контроллера во второе положение «Вправо» его контакты VII, IX и XI размыкаются, а III, И, и X//замыкаются и получает питание обмотка большой частоты вращения. Электродвигатель работает с большой частотой вращения.
Если рукоятку контроллера перевести из нулевого в первое положение «Влево», то замыкаются контакты VI, X. Получает питание обмотка малой частоты вращения. Электро-
Рис. 8-1. Принципиальная схема электропривода подъема грузового экрана типа КЭ26М:
Ml — электродвигатель подъема; МГ — электродвигатель гидротолкателя; R — добавочный резистор; Вп — селеновый выпрямитель; Пр1, Пр2 — предохранители; ВКОГ — контакты конечного выключателя ограничения грузоподъемности; ВКП — контакты конечного выключателя подъема; ВКС — контакты конечного выключателя спуска; РТ1 — РТ4— электротепловые реле; РБ— реле блокировки; РУ1\ РУ2 — реле ускорения; РП1, РП2 — промежуточные реле; PH — нулевое реле; КС1 — контактор малой частоты вращения; КС2, КС21 — контакторы средней частоты вращения; КСЗ - контактор большой частоты вращения; КТ — тормозной контактор; КВ, КН — контакторы направления; КЗ—КП — контакты командокоитроллера
196
Illi
Таблица замыканий контактов контроллера
Рис. 8-2. Принципиальная схема электропривода механизма поворота крана КЭ26М:
М2 — электродвигатель механизма поворота; МГ2 — электродвигатель гидравлического тормоза; К1 — контактор магнитного пускателя; 1—ХП контакты контроллера; Пр1, Пр2 — предохранители; РТ1—РТ4 — электротепловые реле; В КП — контакты конечного выключателя поворота вправо; ВКЛ — контакты конечного выключателя поворота влево
двигатель растормаживается и работает с малой частотой вращения. При переводе рукоятки контроллера во второе положение «Влево» его контакты VII, IX, XI размыкаются, а III, V, XII замыкаются и получает питание обмотка большой частоты вращения. Электродвигатель работает с большой частотой вращения.
Защита электродвигателя поворота от перегрузки осуществляется электротепловыми реле PTI — РТ4, нулевая защита — контактором К1. Цепи управления защищены предохранителями. Поворот крана вправо ограничивается контактами конечного выключателя ВКП, влево — ВКЛ.
Работа принципиальной схемы управления электроприводом механизма изменения вылета стрелы аналогична работе схемы механизма поворота (рис. 8-3). Дополнительно в схеме имеется кнопка шунтирования КнШ, которая позволяет опустить стрелу ниже допустимого положения (положение стрелы «по-похрдному») и шунтирует контакты конечного выключателя ограничения спуска стрелы ВКС. При срабатывании конечного выключателя механизма подъема срабатывает и конечный выключатель блокировки В КБ, который разрывает цепь линейного контактора К2 механизма изменения вылета стрелы. При этом вылет можно только уменьшать.
Технические данные электродвигателей
грузового крана типа КЭ26М приведены в табл. 8-1.
Электропривод грузового крана КЭ26Т. Отличия в принципиальной схеме электропривода механизма подъема крана КЭ26Т заключаются в следующем (рис. 8-4).
Исполнительный электродвигатель имеет на статоре 3 отдельные независимые обмотки большой, малой и средней частоты вращения, что позволяет исключить из схемы контактор переключения обмоток КС21 (см. рис. 8-1) и повысить надежность работы схемы. Увеличено количество реле времени, благодаря чему полностью автоматизированы разгон, торможение и реверсирование электродвигателя. Контакты электротепловых реле, а также обмотка реле РН включены в цепь выпрямленного тока. Для повышения надежности в схеме предусмотрены блокировочные узлы, состоящие из групп контактов и контролирующих реле, благодаря чему обеспечивается прекращение работы электропривода в случае любого отказа. Приваривание контактов какого-нибудь одного контактора или реле не препятствует остановке электродвигателя и исключает возможность движения в сторону, противоположную заданной.
Принципиальная схема управления электроприводами механизмов подъема и изменения вылета стрелы крана КЭ26Т приведена на рис. 8-5. В отличие от крана КЭ26М при-
197
-ЛОВ
ЛЗ
кг лз
Л9
Л5
1гсз мз
'}Пр1
I
I I
кнш кг 16 вкп кг w вкб »Г~а/гс /
I R 1 • 1 4 |
~7ip2
кг РТ1р ртг 5 ртз в ртр а
и 1111
ло
7Л
Таблица замыканий контактов контроллера
Зажимы Стрелу трабить Стрелу быбирать Контакты
г 1 0 1 2
3-1 . J . I
1-3 d й
К12-всг Ш
Л1-Л7 И
ЛЦ-6С1 I
ЛЗ-Л7 в
ЛО - 6С1 тттт
Л9-ЛЗ пит
ЛО - 6С2 я
Л9-Л1 « I
ЛО - 6СЗ л _
ЛЗ-6СЗ • а
I я
ш
Рис. 8-3. Принципиальная схема электропривода механизма изменения вылета стрелы крана КЭ26М:
М3 — электродвигатель механизма изменения вылета стрелы; I—XII — контакты контроллера; Пр1, Пр2 — предохранители; КнШ — кнопка шунтирования; ВКК — контакты конечного выключателя блокировки; ВКП — контакты конечного выключателя подъема стрелы; В КС — контакты конечного выключателя спуска стрелы; РТ1—РТ4 — электротепловые реле; ЭмТ — тормозной электромагнит; К2 — контактор магнитного пускателя
менены электродвигатели несколько большей мощности: кроме того, вместо магнитных пускателей использован магнитный контроллер БТ43. Схемы работают аналогично схемам крана К26М.
Технические данные электродвигателей грузового крана типа КЭ26Т приведены в табл. 8-2.
Электропривод грузовой лебедки ЛЭ44-4. Электропривод работает аналогично схеме электропривода механизма подъема грузового крана КЭ26М.
Технические данные электродвигателя ме“ ханизма подъема грузовой лебедки ЛЭ44-4 приведены в табл, 8-3.
Электропривод грузовой лебедки ЛЭ44-4М.
В отличие от электропривода грузовой лебедки ЛЭ44-4 электродвигатель грузовой лебедки ЛЭ44-4М имеет, как^-и электродвигатель механизма подъема краца КЭ26Т, независимые обмотки большой, средней и малой частоты вращения на статоре; мощность его. несколько больше. Для повышения надежности
Таблица 8-1. Технические данные электродвигателей грузового крана КЭ26М
Механизм
Тип электродвигателя
Число полюсов
Мощность, кВт
Продолжительность включения ПВ, %
Частота вращения, об/мии
Подъема
Поворота
Изменения вылета стрелы
МАП612-6/12/24
МАШ 11-6/16
МАШ 11-6/16
6 32 40 945
12 16 25 420
24 6 15 190
6 9,5 25 920
16 2,5 15 305
6 9,5 25 920
16 2,5 15 305 ||
198
Таблица 8*2. Технические данные электродвигателей грузового крана КЭ26Т
Механизм
Тип электродвигателя
Число полюсов
Мощность, кВт
Продолжительность включения ПВ, %
Частота вращения, об/мин
Подъема
Поворота г и
Изменения вылета Стрелы н*1
МАП612-6/12/24Т
МАП411-6/12БТ
МАП411-6/12БТ
б 12 24
6
12
6 12
32
16
5
10,3
5
10,3
5
40
25
15
25
15
25
15
920 425 200 930 435
930 435
предусмотрены блокировочные узлы. Увеличено количество реле времени.
Электропривод грузовой лебедки ЛЭ44-4М подобен электроприводу механизма подъ
ема грузового крана КЭ26Т. Технические данные электродвигателя механизма подъема грузовой лебедки типа ЛЭ44-4М приведены в табл. 8-4.
Спуск ' Подъем
PH
КН
ТГРУН
РТ4
РТ5
ЬП ЬТ2 1ТЗ
РТЛ
PT2
ЗС1 \3CZ IJC3
большой частоты Вращений
Л защитному устройству И/ Ш Ш
Пр1 ------Г ВУ \ PH
КТ
РУВ
Ш1
рвг
РУ
PT1
К1Ч
К13
малой частоты Вращений
Обмотки средней частоты Вращений
\ \ КС2 2С1 12CZ12C3
КН^КН I
КВ
। ВКП
Пр2
ВКС ЛВ П
КВ
КТ
РУВ
i
\ \ КС1
1С1 bcz I/CJ
ВКП №~ВКС
рпг кс2 nKcf
Вп
рщ рпг__________I
рпг
КС2УЛРШ \КС2
КСЗ
□ РУВ 1
РУ
PH
рпг
Pflt
Рис. 8-4. Принципиальная схема электропривода механизма подъема крана КЭ26Т:
Ml — электродвигатель подъема; U1 — шинные перемычки; КВ, КН — контакторы направления; КТ — контактор тормоза; КС1—КСЗ — контакторы скорости; РУВ, РУН — реле ускорения по направлению; РУ — реле ускорения; PH — нулевое реле; РП1—РП2— реле торможения; РТ1—РТ5 — электротепловое реле; ВКОГ — контакты конечного выключателя ограничения грузоподъемности; Пр1, Пр2 — предохранители; Я— добавочный резистор; ВУ — выключатель управления; КЗ — К14 — контакты комаидоконтроллера; ВКП, ВКС — контакты конечных выключателей подъема и спуска; Вп — селеновый выпрямитель; Т1—ТЗ— выводы тормоза; 1С1—1СЗ — выводы обмотки малой частоты вращения; 2С1—2СЗ — выводы обмоткн средней частоты вращения; ЗС1—ЗСЗ — выводы обмотки большой частоты вращения
199
К защитному устройству
К магнитному контроллеру механизма подъема
[]""
1 (2) I ВКВП П(П)
-------rnxwv
, вкнп пт
---- ]\*5(П)
Обмотка Обмотка
малой большой
Цепь . управления ЬЛЗ
П(С) 3(c) ! ывс м— ПС) 5(C) , MWto
* частоты частоты частоты
вращения вращения вращения
частоты
вращения
Таблица замыканий
Рис. 8-5. Принципиальная схема электропривода механизмов поворота и изменения вылета стрелы крана КЭ26Т:
М2 — электродвигатель поворота; М3 — электродвигатель изменения вылета стрелы; /—IX — контакты командоконтроллера; РТ1—РТ6— электротепловые реле; КЛ— линейный контактор; КП — контактор поворота; КС — контактор вылета стрелы; ВКВП, ВКНП — контакты конечных выключателей механизма поворота; ВКВС, ВКНС — контакты конечных выключателей механизма изменения вылета стрелы; ЭмТ — тормозной электромагнит
Электропривод грузовой лебедки ЛЭ58.
Электропривод грузовой лебедки ЛЭ58 работает аналогично электроприводу механизма подъема грузового крана КЭ26Т. Технические
характеристики электродвигателя механизма подъема грузовой лебедки ЛЭ58 приведены в табл. 8-5.
Таблица 8-3. Технические данные электродвигателя МАП 612-6/12/24 механизма подъема грузовой лебедки ЛЭ44-4
Число полюсов J Мощность, кВт Продолжительность включения ПВ, % Частота вращения, об/мин
6 32 40 945
12 16 25 420
24 6 15 190
Таблица 8-4. Технические данные электродвигателя МАП 612-4/8/24 механизма подъема грузовой лебедки ЛЭ44-4М
1 Число полюсов Мощность, кВт Продолжительность включения ПВ, % 1 • Частота вращения, об/мин
4 40 40 1385
8 20 40 685
24 4,4 15 200
200
Таблица 8-5. Технические данные электродвигателя МАП 612-6/12/24 механизма подъема грузовой лебедки ЛЭ58
Число полюсов Мощность, кВт Продол Ж И’ тельность включения ПВ, % Частота вращения, об/мнн
6 32 40 920
12 16 25 । 425
24 5 15 200
СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ МОРСКИХ СУДОВ
Электропривод грузовой лебедки производства завода «Эльмо» (ГДР), установленной на судах типа «Андижан» .Электродвигатель лебедки получает питание от судовой сети напряжением 380 В, частотой 50 Гц.
Управление осуществляется командоконт-роллером через магнитный контроллер. Для принудительного охлаждения электродвигателя предусмотрен электровентилятор с блокировкой, не позволяющий включать лебедку в работу при закрытой вентиляционной заслонке. Аппаратура управления рассчитана на разные роды тока: нулевое реле, реле тормоза и контактор вентилятора работают на переменном токе напряжением 220 В; остальная аппаратура — на постоянном токе напряжением 180 В.
Трехскоростной электродвигатель с числом полюсов 32/8/4 развивает номинальную мощность соответственно 4,5/22/45 кВт при ПВ 20/10/10% и частоту вращения 160/700/ /1430 об/мин.
Принципиальная схема электропривода лебедки приведена на рис. 8-6.
Схема симметричная, поэтому рассмотрим ее работу только при подъеме груза.
В нулевом положении командоконтрол-лера получает питание реле HR, а после замыкания его контакторов — реле ZR1 и ZR2, В первом положении сначала срабатывает контактор S1, получающий питание через контакты S14 и МК4. Один из вспомогательных контактов S1 подготовляет цепь питания через контакт МК2, а другой включает через контакт МК5 контактор S11. Вспомогательный контакт S// подает напряжение на контактор S14, поскольку контакт МК8 замкнут. В результате электродвигатель растормаживается и работает с малой частотой вращения. После срабатывания контактора SJ4 контактор S/ получает питание через контакт Л4К2, а не МК4.
Во втором положении замыкается контакт МК6, вследствие чего по истечении выдержки времени реле ZR1, начавшейся . после срабатывания контактора S//, получает питание контактор S12. Вследствие этого частота вращения электродвигателя возрастает до сред
ней. Контактор S11 отключается только при срабатывании SI2 — после размыкания контакта МК5 он получает питание через вспомогательный контакт контактора SJ3 и замкнутый контакт ZR2, Одновременно со срабатыванием контактора S12 включается реле торможения ZR3, получающее питание через селеновый выпрямитель ZR361. Замкнувшиеся контакты реле блокируют вспомогательный контакт S12 в цепи контактора S14 и вспомогательный контакт S14 в цепи контактов МК2 и МК1. Разомкнувшийся контакт ZR1 вводит в цепь тормозного электромагнита экономический резистор.
В третьем положении замыкается контакт МК7 и по истечении выдержки времени реле ZR2, обесточенного вспомогательным контактом S12, получает питание контактор S/3, переводящий электродвигатель на работу по характеристике, соответствующей большой частоте вращения. Одновременно с этим вспомогательный контакт SS3 отключает контактор S12. Вместе с контактором S13 включается второе реле торможения ZR4, а реле ZR3 получает• теперь питание через выпрямитель ZR362. Контактор ZR4 шунтирует контакты MK6nZRL
Таким образом, для обеспечения плавного разгона электродвигателя при подъеме груза процесс увеличения частоты вращения электродвигателя здесь автоматизирован с помощью реле времени ZR1 и ZR2.
При быстром переводе рукоятки командо-контроллера в нулевое положение переход электродвигателя на меньшие частоты вращения также автоматизирован.
После отключения контактора S13 получает питание контактор S12, Он остается включенным, несмотря на размыкание контакта МК6, до тех пор, пока не окончится выдержка времени реле ZR4. Электродвигатель в течение этого времени работает со средней частотой вращения, Затем включается контактор S11 и, несмотря на размыкание вспомогательного контакта SJ4, остается включенным вместе с контактором S1 до тех пор, пока не окончится выдержка времени реле ZR3, цепь питания которого через выпрямитель ZR361 размыкается контактом ZR4. В течение этого времени электродвигатель работает с малой частотой вращения. Выдержки времени реле торможения — около 0,3 с. Следовательно, электродвигатель остается подключенным к сети контакторами S12 и S11 в общей сложности примерно 0,6 с после начала перемещения рукоятки командоконтроллера из третьего в нулевое положение. Катушка контактора S14 обесточивается сразу после установки командоаппарата в нулевое положение, но вследствие собственного времени срабатывания тормозного электромагнита действие механического тормоза начинается лишь через 0,4—0,5 с после отключения контактора S14, т. е. как раз тогда, когда электродвигатель, перешедший с характеристики большей частоты вращения на меньшую в режиме рекуперативного торможения, значительно снизил свою первоначальную частоту вращения. Эго облегчает работу тормоза и обеспе-
201
чйвает плавное торможение электродвигателя и груза.
Защита электропривода от перегрузок выполнена с помощью электротепловых реле MR1— MR4. После срабатывания реле MR2 и MR3 электродвигатель может работать только с малой частотой вращения — цепи управления получают в первом положении питание через контакт MKJ0, минуя контакты указанных реле. В этом положении может также не работать вентилятор — например, если он отключился из-за срабатывания реле MR4. Если же вследствие перегрузки срабатывает реле MR1, то электропривод отключается полностью.
Технические данные электродвигателя грузовой лебедки завода «Эльмо» приведены в табл. 8-6.
Электропривод грузовой лебедки производства фирмы «Раде Кончар», установленной на судах типа «Пула». Электродвигатель лебедки питается от судовой сети переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Управление осуществляется командоконтрол-лером через магнитный контроллер. Для охлаждения электродвигателя предусмотрен электровентилятор с блокировкой.
Принципиальная схема электропривода приведена на рис. 8-7. Перед пуском электродвигателя необходимо открыть вентиляцион
SHI
\NH
312
313
MR2
MR3
ALW
HR
W3
MK4
2R3
MK12 MK11 MK10 MK9 MKB
MK2 SI
Tp2 ( I
MK3
MK1 32
ЛК5
2PZ 312
V2
U1
VI
MR4
W4
SI
314 .
BMZ
BMW
BMV BM
КЗ
MR1
W2 \U3
KJ
HR
34MR3 MR2
S14
MR4
312
311
S14
MP1
32
32
HR
31
312
31
Таблица замыканий
S14
31
'MK1
___2R1
2R4
31
nj\311
3112
32
322
32
312
313
ZR4
311
r-,312
313
S12
313
3122
313
ZR2
2R362 3R3V
311
S13Z
3R2V SR1V
313
2№
ZR1
Рис. 8-6. Принципиальная схема электропривода грузовой лебедки, установленной на судах типа «Андижан»:
Ml — двигатель лебедки; М2 — двигатель вентилятора; HR — вспомогательное реле; MR1—MR4 — электротепловые реле; S1—S2 — контакторы направления;- 311 — контактор малой частоты вращения; S12 — контактор средней частоты, вращения; S13 — контактор большой частоты вращения; S14 — реле тормозного электромагнита; ZR1, ZR2— реле времени; ZR3, ZR4 — реле торможения; S4 — контактор двигателя вентилятора; KS — выключатель на шибере вентилятора; SH1 — выключатель цепей управления; NH — аварийный выключатель; ZR361, ZR362 — селеновые выпрямители; ALW, S1Z, S2Z, S11Z, S12Z, S13Z, BMV, BMZ, BMW, SR1V, SR4V--добавочные резисторы: МК1 — МК12 — контакты командоконтроллера; ВМ — тормозной электромагнит
202
•• V
-же
Рис. 8-7. Принципиальная схема электропривода грузовой лебедки/ установленной на судах типа «Пула»:
Ml — электродвигатель подъема; М2 - электродвигатель вентилятора; /С — тормозной электромагнит; S — выключатель цепей управления; Р -- выключатель заслонки вентилятора; UP — командо-контроллер; SD — контактор правого вращения; SL — контактор левого вращения; SI, S2, S3 — контакторы малой, средней и большой частоты вращения; Sk — контактор тормоза; Ss — контактор экономического резистора; Sv—контактор электродвигателя вентилятора; Sp — контактор нулевой блокировки; Ste — контактор электротеплового реле Те2; SI, Sd — контакты вспомогательных контакторов SL и SD; VRk — реле времени сверхсинхронного торможения; VR3 — реле времени большой частоты вращения; SI, 2S — выпрямители; PZ — разрядный резистор электромагнита; R1— резистор экономического сопротивления электромагнита; R2 — добавочный резистор электромагнита; 04 и 05 — предохранители цепей тормоза; 01—ОЗ — предохранители электродвигателя вентилятора и цепей управления; Bl — биметаллическое реле вентилятора; ТеЗ — контакт термореле, встроенного в лобовую часть обмотки большой частоты вращения исполнительного электродвигателя; Те2 — электротепловое реле, встроенное в лобовую часть обмотки средней частоты вращения исполнительного электродвигателя; Tel — контакт электротеплового реле, встроенного в лобовую часть обмотки малой частоты вращения исполнительного электродвигателя; Кк выключатель экономического резистора
ную заслонку, что вызовет замыкание контакта 3-4 конечного выключателя заслонки Р. В нулевом положении рукоятки командокон-троллера срабатывает контактор Sv электродвигателя вентилятора. Запускается электродвигатель вентилятора, отключается резистор обогрева в вентиляционном канале электродвигателя, замыкающим контактом 13-14 подготовляется цепь контакторов S2 и S3 средней и большой частот вращения.
После включения выключателя цепей управления срабатывает контактор Sp, который подает питание к цепям управления, шунтирует контакт 1-01 командоконтроллера и отключает резистор обогрева в магнитном контроллере.
Одновременно через контакт 1-2 конечного выключателя Кк экономического резистора R1 получает питание контактор резистора Ss, который своими замыкающими кой-
тактами 1-2, 3-4 шунтирует экономический резистор R1, подготовляя тормозной электромагнит к включению, а замыкающим контактом -13-14 подает питание на промежуточный контактор STe. Последний самоблокиру-
Таблица 8-6. Технические данные электродвигателя SSW грузовой лебедки завода «Эльмо»
Число полюсов Мощность, кВт Продолжительность включения ПВ, % Частота вращения, об/мин
4 45 10 1430
8 22 10 700
32 45 20 160
203
Таблица 8-7. Технические данные электродвигателя типа ABZd430-3 грузовой лебедки фирмы «Раде Кончар»
Число полюсов Мощность, кВт Продолжительность включения ПВ, % Частота вращения, об/мин
4 38 10 1440
8 19 15 710
32 4,5 15 180
ется через замыкающий контакт 3-4 и замыкающим контактом 1-2 подготовляет цепь контакторов S2 и S3 средней и большой частот вращения.
В первом, втором и третьем положениях командоконтроллера происходит последовательный запуск электродвигателя Ml на малой, средней и большой частотах вращения. Переход на третью частоту вращения осуществляется с выдержкой времени с помощью реле времени VR3.
В первом положении командоконтроллера происходят натягивание троса, создание посадочных скоростей и выполняется отладка; второе положение — рабочее, в третьем — производятся подъем и спуск груза на большой скорости.
При переводе рукоятки командоконтроллера из третьего или второго положения в нулевое контактор ST или SD не теряет питания и остается включенным, пока не закончится выдержка времени реле VRk. Благодаря этому при сверхсинхронной частоте вращения электродвигателя достигаются торможение его и мягкая посадка груза. При резком переводе рукоятки командоконтроллера из нулевого положения в третье происходит автоматический запуск двигателя с выдержкой времени, равной собственному времени срабатывания контактора S2, между малой и средней и с выдержкой времени реле VR3 между средней и большой рабочими частотами вращения.
При резком перебрасывании рукоятки контроллера из одного крайнего положения в другое (при резком реверсировании без задержки в нулевом положении) схема работает автоматически: частота вращения электродвигателя уменьшается, он останавливается и постепенно разгоняется в противоположном направлении. Для возврата рукоятки в нулевое положение командоконтроллер снабжен пружиной, благодаря чему рукоятка не может быть оставлена в рабочем положении; таким образом с помощью контактора Sp осуществляется блокировка электродвигателя от само-запуска (нулевая блокировка).
Защиту электродвигателя от перегрузки выполняют электротепловые реле, встроенные в лобовые части обмоток электродвигателя: Tel — в обмотку малой частоты вращения, Те2 — в обмотку средней частоты вращения, ТеЗ — в обмотку большой частоты вращения.
При перегреве обмотка третьей или второй частоты вращения отключается и электродвигатель переходит на работу с меньшей частотой вращения. При перегреве обмотки малой частоты вращения электродвигатель отключается.
Технические данные электродвигателя грузовой лебедки фирмы «Раде Кончар» приведены в табл. 8-7.
Электроприводы грузовых лебедок, установленных на судах типа «Муром». На этих судах установлены лебедки с двигателями следующих типов: ABZd430-3 (как у лебедок судов типа «Пула»), hABZd 505, MTV-26/8/4, hABZd505/E. Электродвигатели лебедок питаются от сети переменного тока 380 В, частотой.50 Гц. Для охлаждения электродвигателя предусмотрен электровентилятор с блокировкой. Схема электропривода лебедок судов типа «Муром» аналогична схеме электропривода лебедки, установленной на судах типа «Пула».
Технические данные электродвигателей лебедок, установленных на судах типа «Муром», приведены в табл. 8-8.
Таблица 8-8. Технические данные электродвигателя грузовых лебедок судов типа «Муром»
Фирма (страна) и Тип Число полюсов Мощность, кВт Продолжительность включения ПВ, % Частота вращения, об/мии л
«Раде Кончар» ABZd43O-3 4 38 10 1440 '
(СФРЮ) 8 19 15 710
32 4,5 15 180
4 38 10 1460
То же hABZd 505 8 19 15 720
32 3,7 15 120
«Ульяник» (СФРЮ) MTV-26/8/4 4 38 10 1430
8 19 15 680
26 3,4 15 134
«Эльмо» (ПНР) hABZd505/E 4 38 10 1450
8 19 15 680
а 32 .3,7 15 80
204
-MOB
Рис. 8-8. Принципиальная схема электропривода грузовой лебедки, установленной на судах типа «Леонардо да Винчи»:
Ml — электродвигатель подъема; S/—тормозной электромагнит; М2 — электродвигатель вентилятора; ЬЗ — выключатель заслонки вентилятора; al — главный выключатель; Cl, С2 — контакторы направления; СЗ — контактор малой частоты вращения; С4 — контактор средней частоты вращения; С5 — контактор большой частоты вращения; С6 — контактор вентилятора; С7 — контактор нулевой блокировки; С8 — контактор тормоза; dl— реле времени сверхсиихроииого торможения;
— промежуточное реле; d3 — реле времени большой частоты вращения; fC6 — электротепловое реле; 21— добавочный резистор; Z2— разрядный резистор; Z3, Z4 — резисторы нагрева; el — предохранители; Ы — командоконтроллер; Ь2 — выключатель цепей управления; ЬЗ — выключатель заслонки вентилятора
Электропривод грузовой лебедки производства фирмы «Броун-Бовери», установленный на судах типа «Леонардо да Винчи». Электродвигатель лебедки питается от судовой сети переменного тока 380 В, частотой 50 Гц. Управление осуществляется командоконтрол-лером через магнитный контроллер. Для принудительного охлаждения электродвигателя предусмотрен электровентилятор с блокировкой. Принципиальная схема электропривода показана на рис. 8-8.
Перед пуском электродвигателя необходимо открыть вентиляционную заслонку на нем, что вызовет замыкание контакта 3-6 конечного выключателя заслонки ЬЗ. В нулевом положении рукоятки командоконтроллера срабатывает контактор С7, который подает питание остальным аппаратам цепи управле
ния и размыкает цепи подогрева командоконтроллера и магнитного контроллера.
После замыкания контакта 1-2 контактора С7 запускается электродвигатель М2 вентилятора (контактором С6) и одновременно подготовляются цепи питания контакторов С4 н С5 средней и большой частот вращения. В первом, втором и третьем положениях рукоятки командоконтроллера происходит последовательный запуск электродвигателя Ml на малой,’ средней и большой частотах вращения. Переход на большую частоту вращения осуществляется с выдержкой времени в 1 с, создаваемой реле времени d3.
При переводе рукоятки командоконтроллера из третьего или второго положения в нулевое электродвигатель Ml в течение 0,5 с продолжает работать за счет выдержки вре-
205
Мени реле di. йтим осуществляется одновременное торможение — как электрическое, так и механическое, поскольку контактор С8 тормозного электромагнита теряет питание при размыкании контакта 3-4 еще перед нулевым положением рукоятки командоконтроллера.
Электродвигатель имеет тепловую защиту обмотки большой частоты вращения с помощью электротеплового реле fC6, встроенного в эту обмотку. Срабатывая при перегрузке, это реле контактом 1-2 разрывает цепь питания реле времени d3, которое контактом 1-4 отключает контактор большой частоты вращения С5. Четырехполюсная обмотка отключается и автоматически, через контактор С4, подключается восьми полюсная. Электродвигатель в этом случае может работать только на малой и средней частотах вращения.
Электродвигатель вентилятора имеет тепловую защиту, осуществляемую с помощью электротеплового биметаллического реле, установленного на контакторе Сб вентилятора. При срабатывании этого реле контактор С6 теряет питание и контактом 13-14 размыкает цепь питания контакторов С4 и С5 средней и большой частоты вращения. Электродвигатель может работать только на малой частоте вращения.
Защита электродвигателя и главного фидера от токов короткого замыкания осуществляется автоматическим выключением его наГЭРЩ, защита электродвигателя вентилятора, цепей электромагнитного тормоза и цепей управления от токов короткого замыкания — предохранителями el.
Схема от самозапуска блокируется контактором С7 (нулевая блокировка). Для возврата рукоятки командоконтроллера в нулевое положение командоконтроллер снабжен пружиной. В качестве аварийного служит выключатель Ь2 цепей управления (при необходимости срочной остановки). Для предотвращения работы исполнительного электродвигателя без принудительной вентиляции установлен конечный выключатель ЬЗ, на который воздействует крышка вентиляционного канала. До тех пор пока крышка не открыта, цепи управления питания не получают.
Для устранения оседания влаги на аппаратуре, встроенной в магнитную станцию и ко-
Таблнца 8-9. Технические данные электродвигателя ZUU12-KGF.SP грузовых лебедок фирмы «Броун-Бовери», установленных на судах типа «Леонардо да Винчи»
Продолжительность включения ПВ, %
Ток статора при напряжении 380 В, А
4 18,4
8 9,2
36 1,98
1400 0,75
710 0,70
140 —
35
25
15
лонку командоконтроллера, служат резисторы подогрева гЗ и г4.
Технические данные электродвигателя грузовых лебедок фирмы «Броун-Бовери», установленных на судах типа «Леонардо да Винчи», приведены в табл. 8-9. г
СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ МЕХАНИЗМОВ НА МОРСКИХ СУДАХ
Схема управления турбоприводами грузовых насосов обеспечивает ручное, дистанционное и автоматическое управление турбоприводами грузовых насосов на танкерах (рис. 8-9).
Напряжение питания 380 В, 50 Гц подается через вспомогательные контакты автоматического выключателя SF1 на первичную обмотку понижающего трансформатора Т. Со вторичной обмотки трансформатора питание 127 В поступает через размыкающие контакты реле К4 на лампу Н1, сигнализирующую о наличии питания на электрощите, и переключающий контакт микропереключателя S13, кнопки S3 и S11 на .лампы ИЗ и Н4, сигналй-зирующйё о1 закрытии быстрозапорного клапана.
Для пуска электродвигателя Ml масляного насоса необходимо нажать на кнопку управления S1, при этом получит питание катушка КМ линейного контактора магнитного пускателя и реле К1. Сработав, магнитный пускатель блокируется своими контактами, а через силовые контакты КМ подаст питание электродвигателю Ml через цепь автоматического выключателя SF2. Реле К1 включит лампу Н2, сигнализирующую о включении масляного насоса, а размыкающими контактами отключит сигнальную лампу Н1.
Когда масло будет поданона привод быстрозапорного клапана, масляное реле К7 сработает и своими контактами подготовит цепь питания реле КЗ. Для открытия быстрозапорного клапана необходимо нажать кнопку S7, через контакты которой, а также через контакты кнопки S6, размыкающие контакты реле К4 и контакты масляного реле будет подано питание реле КЗ. Реле КЗ сработает, и через его контакты будет подано питание электродвигателю М2 быстрозапорного клапана. Открываясь, быстрозапорный клапан подаст свежий пар на турбину и переключит контакты микропереключателей S13 и S14.
Переключающий контакт микропереключателя S13, перейдя из положения 1 в положение 2, отключит сигнальные лампы ИЗ, Н4 и подаст питание реле Кб через цепь кнопок S4 и S8. Сработав, реле Кб блокируется своими замыкающими контактами и подготовит цепь реле Кб к отключению световой и звуковой сигнализации. Одновременно переключающий контакт микропереключателя S14 перейдет из положения 2 в положение 1 и подготовит цепь реле К4 для включения электродвигателя М2 на закрытие быстрозапорного клапана в случае необходимости аварийной или экстренной остановки агрегата.
206
I
/7/ Электрощит Л2 3~50Ги, 330'&
Рис. 8-9. Принципиальная схема управления турбоприводами грузовых насосов
Для закрытия быстрозапорного клапана необходимо нажать кнопку S3, при этом через замыкающие контакты кнопки S6 и размыкающие контакты микропереключателя S15 получит питание реле К2, через контакты которого будет подано питание электродвигателю М2. Последний начнет закрывать быстрозапорный клапан. Частота вращения турбопривода уменьшится.
Уменьшение частоты вращения турбопривода кнопкой S6 возможно только до определенного значения прекратится, как только кулачок штока быстрозапорного клапана воздействует на микропереключатель S15. Последний, перейдя в положение 2, разорвет цепь питания реле К2, и электродвигатель М2 будет обесточен .
При нажатии на одну из кнопок S10, S9 или S5 электромагнит получает питание и воздействует на блок защиты. При этом полость над поршнем привода быстрозапорного клапана окажется сообщенной со сливом и под воздействием пружины привода быстрозапорный клапан закроется, реле давления масла К7 разорвет
цепь реле КЗ. В связи с этим открытие быстрозапорного клапана при нажатии на кнопку S7 будет невозможно до тех пор, пока не будет вновь подано масло на привод быстрозапорного клапана.
После закрытия быстрозапорного клапана кулачок, установленный на штоке клапана, переключит микропереключатель S13 в положение Л При этом будет подано питание через размыкающие контакты кнопок S3 и S5 на сигнальные лампы Н2 и Н4 и на реле К5, которое своими замыкающими контактами включит ревуны Н5 и Н6, а размыкающими — отключит реле К7, питание будет подано также на реле К4 через микропереключатель S14.
Реле К4 своими размыкающими контактами разорвет цепь реле КЗ и через замыкающие контакты подаст питание в цепь реле К2. Сработав, реле К2 замыкающими контактами включит электродвигатель М2, который вернет шпиндель привода в исходное положение. При этом переключающий контакт микропереключателя S14 перейдет из положения 1 в положение 2, обесточит цепь реле К4, которое своими
207
Рис. 8-10. Принципиальная схема автоматического включения электропривода резервного насоса подачи масла
размыкающими контактами подготовит цепь реле КЗ к дальнейшей работе, а замыкающими контактами выключит реле К2. Электродвигатель М2 остановится.
Для отключения звуковой сигнализации необходимо кнопками S4 или S8, последовательно включенными в цепь реле, обесточить ее; при этом замыкающие контакты реле Кб блокируют его цепь и отключают реле Кб. Выключившись, реле Кб замыкающими контактами отключит ревуны Н5 и Н6, а размыкающими контактами подготовит цепь реле К7.
Сигнализацию проверяют кнопками S3 или S11. При нажатии одной из них замыкающие контакты подадут питание в цепи ревунов Н5, Н6 и реле К7, а размыкающие контакты разорвут цепи питания ламп НЗ и Н4. Реле К7 своими замыкающими контактами включит сигнальные лампы Н1—Н4.
Для защиты схемы от токов короткого замыкания и перегрузки электродвигателя Ml масляного насоса и электродвигателя М2 быстрозапорного клапана предусмотрены автоматические выключатели SF2—SF3. Автоматический выключатель после автоматического отключения включается за два движения ручки: первое — в сторону отключения для вывода; второе — в сторону включения на замыкание контактов.
Для защиты диодов реле К1 и К7 от пробоя суммарной э. д. с. самоиндукции, возникающей при включении обмоток реле параллельно обмоткам магнитного пускателя и ревуна, предусмотрены шунтирующие резисторы R1 и R2. Реле давления масла, установленное на маслопроводе между блоком защиты и приводом регулировочного клапана, своими контактами подготовляет цепь питания электродвигателя регулировочного клапана.
Принципиальная схема автоматического включения электропривода резервного насоса подачи масла показана на рис. 8-10. После подачи напряжения включением автоматического выключателя на ГЭРЩ и нажатия кнопки S1 электродвигателя Ml контактор КМ1 срабатывает и подключает электродвигатель к сети.
Электродвигатель начинает работать с номинальной частотой вращения. Одновременно получает питание промежуточное реле КЗ, которое своими замыкающими контактами шунтирует кнопку S1, получает питание также промежуточное реле К1, которое своими замыкающими контактами шунтирует вспомогательный контакт КМ1 в цепи реле К1 и подает питание реле К4, а размыкающими контактами размыкает цепь блокировки кнопки S2 и реле К2 электродвигателя М2.
При срабатывании тепловой защиты электродвигатель Ml отключается, реле К1 теряет питание и своими размыкающими контактами подает питание катушке контактора КМ2, после чего автоматически запускается электродвигатель М2. При нажатии кнопки S2 электродвигателя М2 схема работает аналогично; при этом электродвигатель М2 будет основным, a Ml — резервным.
ХАРАКТЕРНЫЕ СХЕМЫ СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
РЕЧНЫХ СУДОВ
Схема электропривода рулевой машины пассажирских теплоходов типа «Октябрьская революция». Управление электроприводом производится по системе Г—Д кнопочным постом управления (рис. 8-11). Приводной двигатель пблучает питание непосредственно от судовой сети переменного тока. Обмотки независимого возбуждения генератора и исполнительного двигателя получают питание через выпрямители. Генератор системы Г—Д трехобмоточный, имеет независимую L1C, параллельную L2C и последовательную L3C обмотки возбуждения. Параллельная и последовательная обмотки включены встречно по отношению к независимой. Значения потока возбуждения генератора и его напряжения определяются алгебраической суммой намагничивающих сил всех трех обмоток возбуждения. Направление вращения исполнительного двигателя М2 задается направлением тока в обмотке независимого возбуждения L1C генератора.
208
&
»' I
v Для пуска исполнительного двигателя нажимают кнопку S/ («Право») или S2 («Лево»). При нажатии, например, кнопки S1.1 ток через обмотку независимого возбуждения L1C пойдет по такому пути: селеновый выпрями- . тель VI — контакт 5 переключателя S6 — размыкающий контакт S2.2 — замыкающий контакт S1J — регулировочный резистор R1 — обмотка L1C — контакт S8 — замыкающий Контакт S1.2 — размыкающий контакт S2.1 — контакт 7 переключателя S6 — дроссель L1 — Селеновый выпрямитель VL Генератор возбуждается, исполнительный двигатель начинает вращаться.
V При появлении перегрузки напряжение, подводимое от генератора к двигателю, начи-С нает уменьшаться вследствие размагничиваю-| щего действия последовательной обмотки. Дви-. гатель переходит на работу по крутопадающей < характеристике.
Электропривод обеспечивает перекладку ; руля с борта на борт за время не более 30 с, од- нако скорость перекладки может быть несколь-ко увеличена, если нажать кнопку S3, шунти-J рующую резистор в цепи обмотки незацисимо-I го возбуждения; Ток в этой обмотке возрастет, напряжение генератора увеличится, и частот-
; та вращения двигателя также увеличится.
Исполнительный двигатель вращается, пока • нажата кнопка на посту управления. Для его остановки достаточно отпустить кнопку, которая при этом разомкнет цепь питания обмотки независимого возбуждения генератора. При этом в результате действия магнитного поля параллельной обмотки генератора происходит форсировка гашения магнитного поля независимой обмотки. Исполнительный двига-
. тель переходит в режим интенсивного динами-& ческого торможения и быстро останавливается.
Для изменения направления вращения на-жимают кнопку S2.1.
Приводной двигатель имеет защиту от перегрузки, осуществляемую тепловыми реле маг-. нитного пускателя.
Схема электропривода брашпиля теплоходов .типа «Волго-Дон». Работой электропривода управляют с помощью контроллера. Принципиальная схема электропривода изображена на рис. 8-12. При повороте пакетного выключателя S1 получает питание катушка линейного контактора КМ, контактор замыкает главные контакты КМ1 в цепи статора двигателя и вспомогательный контакт КМ2, шунтирующий контакт К1 контроллера. Загорается сигнальная лампа. Схема подготовлена к пуску.
При повороте рукоятки (маховика) контроллера в положение /, например «Выбирать», размыкается контакт К1 и замыкаются контакты К2, Кб, Кб, К7 и К8 контроллера. Двигатель подключается к сети, начинает вращаться и выбирать якорь с малой скоростью. При переводе рукоятки (маховика) контроллера в положение 2 контакты К2 и Кб останутся замкнутыми, разомкнутся контакты Кб, К7 и К8 и замкнутся К9, КЮ и КП контроллера. Произойдет переключение фаз обмотки статора со схемы малой частоты вращения на схему большой частоты вращения.
съ—гч—i---П—4М2
Рис. 8-Г1. Принципиальная схема рулевого электропривода по системе Г — Д с трехобмоточным возбудителем
Чтобы изменить направление вращения двигателя, рукоятку контроллера поворачивают в обратном направлении в положение 1 «Травить». В этом положении вместо контактов К2 и Кб замкнутся контакты КЗ и К4. Произойдет
А & С
$1
К1
\К9 \K10\ft11
\К6 \К7\К8
Таблица замыканий контактоб контроллера
QF1 п
FZ______________
1 F3
КМ 1
Рис. 8-12. Принципиальная схема электропривода брашпиля с двухскоростным электродвигателем
Н1
F6 КМ
F3
F9
F5 F6
209
переключение фаз, и направление вращения двигателя изменится.
Скорости (число пар полюсов) переключаются в том же порядке: в положении 1 рукоятки контроллера замкнуты контакты Кб, К7 и К8 и фазы обмоток статора включены по схеме малой частоты вращения; в положении 2 рукоятки контроллера замкнуты контакты К9, К10 и КП и фазы обмотки статора включены по схеме большой частоты вращения.
В схеме предусмотрены защита от перегрузки с помощью электротепловых реле и нулевая защита с помощью линейного контактора
Схема электропривода буксирной лебедки буксирного судна. Управление электроприводом осуществляется с помощью командоконтроллера. Схема электропривода изображена на рис. 8-13.
В нулевом положении рукоятки командоконтроллера контакт 1 замкнут. При включении схемы управления под напряжение замыкаются цепи обмотки парллельного возбуждения двигателя, катушки реле КН и катушки реле управления (времени) КУ1. Нулевое реле КО замыкает контакт КО.1, шунтирующий контакт 1 командоконтроллера; реле КУ1 размыкает блокирующий контакт КУ1 в цепи катушки контактора ускорения К1.
В положении 1 «Выбирать» крмандоконт-роллер замыкает свои контакты 5 и'З; получают питание катушки контакторов КМ и КВ, которые замыкают свои контакты в цепи якоря
Рис. 8-13. Принципиальная схема электропривода буксирной лебедки
210
электродвигателя. Контактор замыкает при-этом вспомогательный контакт КВ, подготов* ляющий питанйе контакторов КУ и К1—К4. Двигатель начинает разгон по первой искусственной характеристике, при полностью включенных в его цепь пускотормозных резисторах R1—R4 и шунтировании якоря тормозным резистором R5.
В положении 2 командоконтроллера замыкается контакт 5 и получает питание катушка контактора торможения КТ, который размыкает свои контакты в цепи шунтирующего якорь тормозного резистора R6 и вспомогательный контакт в цепи реле КУК Разгон двигателя продолжается по второй искусственной характеристике. При этом срабатывает реле Ку 2 и размыкает свой контакт в цепи катушки контактора К2. Реле КУ1, отключенное от цепи при размыкании контактора КТ2 тормозного контактора, с заданной выдержкой времени замыкает контакт КУ1 в цепи катушки контактора К1.
В положении 3 замыкается контакт 6 командоконтроллера. Получает питание катушка контактора К1 н замыкается контакт КК шунтирующий пускотормозной резистор R1 и катушку реле КУ2. Последнее с заданной выдержкой времени замыкает свой контакт в цепи катушки контактора ускорения. К2. Реле; КУЗ притягивает свой якорь и размыкает контакт КУЗ в цепи катушки контактора КЗ. Двигатель переходит на работу по третьей искусственной характеристике*
В положении 4 замыкается контакт 7 командоконтроллера. Получает питание катушка контактора К2, который шунтирует пускотормозной резистор R2 и катушку реле КУЗ. Кроме того, размыкается вспомогательный контакт К2 в цепи питания катушек контакторов КЗ и К4. Реле КУЗ с выдержкой времени отпускает свой якорь и замыкает контакт КУЗ в цепи катушкн контактора КЗ. Реле КУ4 притягивает свой якорь и размыкает контакт КУ4 в цепи катушки контактора КЗ. Двигатель, переходит на работу по четвертой искусственной характеристике. После того как реле КУЗ замкнет свой контакт, получит питание катушка контактора ускорения КЗ, которая шунтирует пускотормозной резистор R3 и катушку реле КУ4. Двигатель переходит на работу по п .той искусственной характеристике. Реле КУ4 с заданной выдержкой времени замыкает свой контакт в цепи катушки контактора К4. Контактор шунтирует последнюю ступень — пускотормозной резистор R4, и двигатель выходит на естественную характеристику.
Пуск двигателя для операции «Травить» происходит в той же последовательности, но вместо контакторов направления КВ срабатывают контакторы направления КН. Прн перегрузках срабатывает грузовое реле Кб, которое размыкает Кб контакт в цепи питания катушек контакторов ускорения К2, которые размыкаются, и в цепь якоря двигателя вводятся пускотормозные резисторы, что ограничивает ток перегрузки.
В схеме предусмотрена минимальная (реле КО) и максимальная (реле КД) защиты.
£МЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ 1ТОМАТИЗИРОВАННЫХ МЕХАНИЗМОВ
ША РЕЧНЫХ СУДАХ
Электропривод компрессора. Принципиаль-Нш! схема электропривода компрессора тепло-Кдов «Волго-Дон» изображена на рис. 8-14. Вир предусмотрено ручное дистанционное уп-вдление из ходовой рубки с помощью кнопок
S2, местное в машинном отделении — с по-ющью кнопок S3 и S4, а также автоматические манометрическими реле Е1 минимального и Е2 максимального давлений. Дистанци-Кное управление может быть выполнено из Ьдовой рубки при положении переключателя К «Автоматический режим» работы (на схеме вложение А). Ручное местное управление Куществляют в машинном отделении незави-Имо от положения переключателя S. При уста-Ковке переключателя S в положение Р — «Руч-Коеуправление»—отключаются автоматический |Ьуск и дистанционное управление. Ручное управление из ходовой рубки позволяет контро-иировать работу компрессора при автомати-Ьйком режиме. Местное управление позволяет Йюнтролировать исправность всей системы не-Крйредственно на самой установке. В положении Переключателя S — «Автоматический режим»— Образуется электрическая цепь: фаза С, F2, S3, №1, контакт А переключателя, Е1, Е2, К1,
F8, F3, фаза В. Двигатель М включается главными контактами Kt.l. Вспомогательный кЬнтакт KL2 шунтирует контакт реле минимального давления Е1, обеспечивая автоматическую работу компрессора в зависимости от давления сжатого воздуха в баллонах. При перегреве охлаждающей воды термосигнализатор замыкает свой контакт ЕЗ и реле К2 размыкает свой контакт К2.1 в цепи катушки контактора KI.' Электродвигатель отключается и останавливается. Сигнальные лампы Н1—Н4 позволяют контролировать работу компрессора с. помощью реле КЗ.
Защиту от токов короткого замыкания вы-Фблняют с помощью автоматического выключателя. Защиту электродвигателя от перегрузки осуществляют электротепловые реле F8, F9.
Электропривод пожарных насосов. На рис. 8-15 показана электрическая схема управления электроприводом пожарного насоса, Применяемая на судах речного флота. Схема предусматривает дистанционное управление из ходовой рубки с помощью кнопок S1 и S2, а также кнопками S3 и S4, установленными у агрегата в машинном отделении. При пуске автоматически переключаются обмотки электродвигателя со звезды на треугольник. При включении автоматического выключателя QF1 на ГЭРЩ получает питание выпрямитель V в цепи управления. Ток выпрямителя обеспечивает работу реле времени л/ и К2, контакты которых осуществляют подготовку схемы к пуску. При нажатии кнопки пуска S1 или S3 получает питание катушка контактора КЗ. Последний срабатываети своими главными контакторами включает обмотки двигателя звездой, а вспомогательными контактами КЗ.4 шунтирует кнопку «Пуск», КЗ.2 обеспечивает
электроблокирование контактора К4 (защиту от одновременного включения), КЗ.З включает цепи катушки линейного контактора К5, сра-' батывание которого обеспечивает: включение
главными контактами К5.1 электродвигателя в работу, вспомогательными контактами К5.2— шунтирование вспомогательного контакта, КЗ.З — выключение цепи питания выпрямителя, К5.4 — включение (подготовку к работе) цепи катушки контактора К4, а контактом К5.5 — выключение катушки реле К1. Последнее с выдержкой времени выключает питание выпрямителя V, который питает постоянным током катушку реле К2. Контакт К2.1 с выдержкой времени размыкает цепь питания катушки контактора КЗ. Его контакты K3J выключают двигатель при соединении обмоток звездой, одновременно вспомогательный контакт КЗ.2 включает контактор К4. Электродвигатель контактами К4.1 включается на треугольник. Реле „времени позволяют регулировать выдержки. Во время эксплуатации судна автоматический выключатель QF1 на ГЭРЩ включен.
Электроприводы топливных насосов. Топливные насосы предназначены для заполнения расходных цистерн топливом, необходимым для работы главных двигателей, дизель-генераторов и вспомогательного котла.
Принципиальная схема управления электроприводом топливных насосов серийных теплоходов изображена на рис. 8-16. Переключателем S2 устанавливают ручное или автоматическое управление насосом. При автоматическом управлении пуск и остановка электродвигателя происходят в зависимости от уровня топлива в расходной цистерне. Снижение уровня до нижнего предела вызывает срабатывание поплавкового реле £7, в результате чего замыкается его контакт и включается цепь питания катушки контактора К1. Главные контакты К1.1 контактора замыкаются и включают в работу электродвигатель. Насос, заполняет топливом цистерну. Повышение уровня вызывает размыкание контакта поплавкового реле
Рис. 8-14. Принципиальная схема электропривода компрессора
Рис. 815. Принципиальная схема электропривода пожарного насоса
£7, но двигатель не выключается, так как контакт Е1 зашунтирован вспомогательным контактом KJ.2. Повышение уровня до верхнего предела приводит к размыканию контакта Е2. Контактор К1 останавливает электродвигатель. Ручное управление осуществляется переключением переключателя S2 режима работы в положение Р. Оно служит для контроля работоспособности всей установки. Поплавковое реле нижнего уровня имеет дополнительный контакт Е1.1 для замыкания цепи лампы Н аварийно-предупредительной сигнализации в
Л В С
Рис. 8-16. Принципиальная схема электропривода топливного насоса
случае снижения уровня топлива ниже допустимого значения.
Электрический двигатель топливного насоса имеет дистанционное отключающее устройство (пакетный выключатель S/), находящееся вне помещения, где расположен насос, и вне шахт машинных помещений, но в непосредственной близости от выходов из этих помещений.
Элек'нкюбо рудо ван ие водоочистных установок. Схема электрооборудования станции приготовления питьевой воды приведена на рис. 8-17.
Озонаторная станция производительностью 0,5 м3/ч работает следующим образом. Насос забортной воды подает забортную воду в фильтры. Очищенная от взвешенных частиц вода поступает в смесительный агрегат, куда одновременно с водой подается озоновоздушная смесь от озонаторного агрегата, что обеспечивает ее обеззараживание. Очищенная вода поступает в накопительную цистерну. После наполнения цистерны поплавковое реле отключает насос забортной воды, озонаторный агрегат, подачу сжатого воздуха, и станция останавливается. Озонатор вырабатывает озон из кислорода воздуха при пропускании последнего через разряд, возникающий между электродами под действием переменного тока напряжением 10 000 В.
Электрическая схема станции обеспечивает работу в автоматическом и ручном режимах. Для включения станции необходимо вы-
212
-' м
Ийвчатели QF1, QF2 и автоматический выклю-Нтль SF1 установить в положение «В ключе-К», при этом загорается сигнальная лампа Я/. Вктановка на автоматический или ручной ре-Бпм производится пакетным переключателем By .7. При автоматическом режиме контакт ЮР-7 переключателя должен находиться в по-№жеиии А — «Автоматическая работа». В этом (режиме задающим элементом является поплав-ровое реле. При понижении уровня воды в цис-Керне до установленного нижнего предела кон-Ькты поплавкового реле SL1 и SL2 замыкают-Ка и на катушку контактора К7 подается пикание по цепи: предохранитель F6, контакты И>£7 и SL2 поплавкого реле, контакт А переключателя S0.1, кнопка S2, катушка контак-йора К7, контакты SQ8 и SQ9 конечных выключателей, предохранитель F7. Контакт К1.7 шунтирует кнопку S6 пуска электродвигателя вен-рилятора М2 и катушка контактора КЗ полу-рдет питание по следующей цепи: фаза В, кнопка S5, вспомогательный контакт К/.7, контакт Ш переключателя SO.2, катушка контактора КЗ, |контакты тепловой защиты F4.1, F5.1, фаза С. |Кроме того, вспомогательный контакт К1.2 ^включает электромагнитный вентиль Г, открывающий доступ воздуху на озонаторные трубки $В0, а вспомогательный контакт К1.3 подает
питание на первичную обмотку высоковольтного трансформатора Т2. Промежуточное реле
К4 контактом К4.1 шунтирует кнопку S3 пуска электродвигателя насоса забортной воды Ml, Контактор К2 включает насос в работу. Вспо-
могательными контактами К4.2 и К2.2 вклю-
чаются сигнальные лампы НЗ (озонатор работает) и Н2 (работает насос). При заполнении цистерны очищенной водой до верхнего уровня поплавковое реле размыкает контакт SL1, электрическая цепь катушки контактора К1 обесточивается и выключается насос забортной
воды, закрывается электромагнитный вентиль Г подвода воздуха к озонаторам и снимается питание с первичной обмотки высоковольтного трансформатора Т2. Повторно станция включается в работу при снижении уровня воды в
цистерне до установленного нижнего.
При ручном режиме переключатель SO устанавливают в положение Р — «Ручная работа»., После нажатия кнопки S1 вступают в работу насос забортной воды и озонаторы. Вентилятор включают кнопкой S6, станцию останавливают нажатием кнопок S2 и S5, а с помощью кнопок S3 и S4 контролируют работу насоса забортной воды. При необходимости наблюдения за смешиванием озона и воды в контактной колонке включают лампу подсветки Н4 выключателем S7. В режиме ручного управления контроль за уровнем воды в накопительной цистерне производят по водомерному стеклу. Контакт S0.3 переключателя шунтирует контакт SL1 реле давления.
Электродвигатели насоса забортной воды и вентилятора имеют тепловую защиту F2—F5. При пробое диэлектрика озонатора автоматический выключатель F1 разрывает цепь питания, замыкаются контакты реле К5 и в ходовой
А в С
Рис. 8.17. Принципиальная схема электрооборудования станции приготовления питьевой воды «Озон-0,5 т>
213
~мо в
Рис, 8-18. Принципиальная схема дистанционной отдачи якоря теплоходов проекта № 507
рубке загорается сигнал «Озонатор не работает» (контакты К5 и сигнальные лампы иа схеме не показаны).
Схема электропривода дистанционной отдачи якоря. На судах проектов Xs 507А и 507Б брашпили оборудованы дистанционной системой отдачи якорей.
Электрическая схема (рис. 8-18) питается от сети переменного тока напряжением 380 В, 50 Гц и состоит из электропривода затяжки Тормозной ленты, электропривода отдачи стопора, переключателя управления S2, выключателя питания S6, кнопки управления S1 и сигнальной лампы Я. Выключатель питания S6, кнопка управления S1 и сигнальная лампа Н установлены на пульте в рулевой рубке, а переключатель S2 на фундаменте контроллера брашпиля.
Электропривод затяжки тормозной ленты состоит из электродвигателя Л4/, автоматического выключателя QF1 и реверсивного пускателя КМ1. При затяжке тормозной ленты включение электродвигателя в работу производится контактором КТ пускателя КЛ4/, а при отдаче тормозной ленты — контактором КО, На механизме тормозной ленты укреплены 2 конечных выключателя QS4 и QS5. Конечный выключатель QS4 срабатывает при полностью расторможенной ленте, а конечный выключатель QS5 в начале растормаживания тормозной ленты.
Кроме перечисленных конечных выключателей, в механизм отдачи тормозной ленты встроен конечный выключатель QS3 с контактами S3./ и S3.2, отрегулированный по значению предельного момента механизма при затяжке.
214
Электропривод отдачи стопора состоит из электродвигателя Л12, нереверсивного пускателя КМ2 и автоматического выключателя QF2.
Катушки контакторов пускателей включены в цепи управления, защищенные автоматическим выключателем QF3. При дистанционной отдаче якоря для работы электрической схемы автоматические выключатели QF1—QF3 (на судах проекта Xs 507) и выключатель питания S6 должны быть включены, а переключатель S2 — находиться в положении «Торможение и дистанционная отдача».
При подаче питания в рулевой рубке загорается сигнальная лампа И. Это свидетельствует о том, что питание в схему подано, тормозная лента затянута, а переключатель S2 находится в положении «Торможение и дистанционная отдача». При нажатин кнопки управления S1 цепь питания сигнальной лампы Н разрывается и замыкается цепь питания катушки контактора КО.
Контактор КО срабатывает и включает электродвигатель Ml механизма затяжки тормозной ленты. Лента начинает растормаживаться. В момент начала освобождения тормозного барабана замыкается контакт конечного выключателя QS5. Катушка контактора КМ2 получает питание через контакт S5 и контакты электротепловых реле F1 и F2. Контактор КС включает электродвигатель М2 механизма стопора. Механизмы затяжки стопора работают одновременно, К моменту отдачи стопора заканчивается растормаживание ленты, контактор КО отключается конечным выключателем QS4, освобождается якорная цепь и отдается якорь. х
< я
1
L"
£ри отпускании кнопки S1 замыкается ёе Мыкающий контакт, образуя таким образом ь питания катушки контактора КТ: через ^пку S/, контакт конечного выключателя катушку контактора КТ, контакты теплых реле F3 и F4. Контактор КТ включает ^ктродвигатель М/ в сторону затяжки торбан ой ленты. Барабан звездочки брашпиля спорится, а отдача якорной цепи прекращайся. По мере дальнейшей затяжки ленты возрастает сопротивление на валу брашпиля, в результате чего срабатывает муфта предельного р&Мента и размыкается контакт конечного выключателя S3.2, а следовательно, отключается >контактор КТ. Электродвигатель Ml останавливается. Одновременно замыкается контакт и включает сигнальную лампу Н. При управлении с местного поста для отдачи якоря "Переключатель управления S2 устанавливается в положение «Отдача тормоза». .
При нажатин кнопки S1 схема работает, как указано выше. Для торможения цепной звездочки переключатель S2 устанавливается в положение «Торможение и дистанционная отдача», разрывается цепь управления отдачи и включается электропривод торможения.
ТИРИСТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Э^СКТРОПРИИОДАМИ
Тиристорный электропривод постоянного тока. При необходимости регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока и получения специальных характеристик применяют тиристорные преобразователи, с помощью которых двигатель постоянного тока можно подключить к сети переменного тока. В этом случае управляющее устройство включает тиристоры в порядке чередования фаз в положительные полупериоды фазных напряжений. В отрицательные полу периоды фазных напряжений происходит естественная коммутация и тиристоры соответствующих фаз закрываются .
Регулирование напряжения, подводимого к двигателю, достигается путем изменения времени открытия тиристоров от нуля до половины периода (Т/2), подведенного к трехфазному преобразователю напряжения, т-. е. в диапазоне изменения угла управления от 0 до 180°. Этим обеспечивается возможность плавного изменения выпрямленного напряжения на якоре двигателя и тока в якоре.
4
зсз
PH
AB
BKH
4м
Кб.
КВ
КТ
КС1
РП2 КС2
ксз
Спуск 0 Подъем 3 2 1 КЗ 1 2 3
КН
а кв
кв \кн
РТ4
КС/
КС2\ КСЗ
РТ2
РТЗ
РТ1
ксг
(
РУ
PH
2СЗ
ZC1
1С2
2С2
1СЗ
РП1
РП2
КН
РЛ2
РП2
РП1
9 ВКВ 1 Г—Ч
w ру ксг
КС1
К13
I I t I 1
птпттгп
1С1
ЗС2
АВ
PTS
9 В*В РП1 t
РУВ
К/О I
„ КСЗ КС/
^..|И га 14 п рув
и п*
\КС1\^Г1 РТ2 РТЗ РГ4 РТ5 КВ
Рис. 8-19. Принципиальная схема электропривода грузовых лебедок с тиристорным управлением (с параллельной бестоковой коммутацией):
КС1—КСЗ — контакторы скорости; КН, КВ — контакторы направления; РТ/—РТ5 —реле электротепловые; 1С1—1СЗ, 2С1—2СЗ, ЗС1—ЗСЗ— зажимы обмоток малой, средней и большой скорости соответственно; ТМ — тормозной электромагнит; КТ ~ контактор тормоза; Т — трансформатор; PH — реле нулевое с выдержкой времени 0,3 с; РУВ, РУН, РП1, РП2 ~~ реле ускорения, контроля реверса и торможения с выдержкой времейи 0,5 — 1,5 с; РФ — реле форсировки; РТ — реле контроля включения электромагнита тормоза; ВК£, ВКН — контакты конечных выключателей; АВ —- автоматический выключатель, ВУ—выключатель управления; КЗ—К14—контакты командоконтроллера; ВС1, ВС2 — выпрямители; АД — асинхронный двигатель
215
Тиристорный преобразователь частоты. Основным элементом преобразователя частоты со звеном постоянного тока являются выпрямитель, осуществляющий преобразование переменного напряжения сети в постоянное, и автономный, или независимый, инвертор, который преобразует выпрямленное напряжение в трехфазное напряжение регулируемой частоты. Преобразование постоянного напряжения питания в трехфазное напряжение необходимой частоты осуществляется переключением с заданной частотой в определенной последовательности тиристоров в плечах моста.
Бесконтактные тиристорные коммутаторы. Предназначены для прямого включения асинхронных короткозамкнутых двигателей и применяются в тех электроприводах, где требуется большое количество переключений. Обеспечивают бестоковую коммутацию электрических цепей: исключают* образование электрической дуги; обеспечивают высокую надежность работы и высокое быстродействие; бесшумны в работе; обладают большим коэффициентом усиления по мощности, поскольку для включения тиристоров достаточно короткого маломощного импульса.
На рис. 8-19 приведена схема управления трехскоростным асинхронным короткозамкнутым двигателем грузовой лебедки с применением тиристорных блоков параллельной бес-токовой коммутации в наиболее напряженных цепях средней и большой скорости. По построению и последовательности операций управления схема полностью эквивалентна, соответствующей схеме контроллерного управления. Контакты контакторов большой и средней скорости КСЗ и КС2, а также реверсивных контакторов КВ и КН, обеспечивают сборку цепи двигателя при отсутствии в ней тока, а непосредственная коммутация выполняется тиристорами, шунтирующими указанные контакты. Тормоз имеет привод постоянного тока, что обеспечивает высокую надежность его работы.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Общие указания. Соблюдение правил технического обслуживания и использования обеспечивает надежную и безотказную работу судовых электроприводов.
К техническому использованию судовых электроприводов относятся операции по управлению ими, наблюдению за работающими электроприводами н повседневные работы по содержанию их в чистоте и исправности.
Перед пуском следует осмотреть электродвигатель снаружи и изнутри и проверить, нет ли предметов, которые могут помешать его вращению, скоплений грязи и пыли у вентиляционных отверстий. Если электродвигатель длительное время не работал, перед пуском его осматривают более тщательно и проверяют наличие н целость щеток, пружин щеткодержателей, отсутствие масла и влаги на обмотках, чистоту коллектора и т. д. Если возможно, прокручивают якорь (ротор) электродвигателя 216
вручную на 1—2 оборота, проверяя, не мешает ли что-нибудь его вращению. Кроме этого, перед пуском электродвигателя осматривают пус-цорегулирующую аппаратуру, чтобы убедиться в ее исправности и готовности к пуску. Следует также при помощи переносного мегаомметра измерить сопротивление изоляции электродвигателя с пускорегулирующей аппаратурой и питающими кабелями. Если проверка обнаружит слишком низкое сопротивление изоляции, например менее 0,5 МОм, то запускать электродвигатель не следует. Необходимо раньше просушить его.
После осмотра и проверок, объем которых зависит от продолжительности периода бездействия электропривода, подают питание на схему управления, включив рубильник, или выключатель на главном или вторичном распределительном щите.
Кроме того, при необходимости на магнитных контроллерах, командоконтроллёрах и станциях управления включают выключатели цепей управления. При готовности электропривода к пуску зажигается сигнальная лампа, установленная там, где осуществляется управление электроприводом.
Реостатный пуск электроприводов постоянного тока осуществляется постепенным переводом маховичка пускового реостата из нулевого положения в крайнее рабочее, в котором полностью выведены пусковые резисторы. Как правило, маховичок при этом поворачивают по часовой стрелке. Следя за стрелкой амперметра, маховичок реостата переводят в следующее положение после спадания толчка пускового тока до установившегося значения. При отсутствии амперметра рекомендуется задерживать маховичок в каждом рабочем положении на 1,5— 2 с. В крайних положениях маховичок можно переводить быстрее. Нельзя оставлять маховичок не доведенным до конца: перегорят пусковые резисторы.
При пуске электропривода с помощью станции управления или магнитного пускателя достаточно нажать на пусковую кнопку. Если управление производится контроллером, то его рукоятку переводят из нулевого положения в рабочее постепенно, так же как маховичок пускового реостата. При полуавтоматическом управлении с помощью командоконтроллера его рукоятку можно резко перевести в положение, соответствующее необходимой частоте вращения, не задерживая в промежуточных положениях. Однако если надо получить плавный разгон, рукоятку на первых положениях, не обеспечивающих автоматического пуска, несколько задерживают.
Электропривод должен быть немедленно отключен при следующих ненормальных явлениях: появлении дыма или огня из электродвигателя, пускорегулирующей аппаратуры или аппаратуры автоматики; значительной вибрации, угрожающей целости электропривода; несчастном случае с обслуживающим персоналом; поломке приводного вала; недопустимом нагреве подшипников; резком снижении или повышении частоты вращения.
После окончания пуска электроприводов при длительном режиме работы необходимо не-
К'
• Т--’ г которое время понаблюдать за ними и убедить-J ся в том, что шум двигателя нормальный, 4 искрения под щетками йет или оно в норме.
Кроме того, надо проверить нагрузку электродвигателя по амперметру; она не должна быть выше номинальной. В процессе эксплуатации г судовой электротехнический персонал дол-: жен постоянно контролировать работу электро-
приводов. Необходимо периодически следить \ за нагрузкой и нагревом электроприводов, на-с гревом подшипников, действием аппаратуры управления, защиты, контроля, блокировки и сигнализации, а также за работой щеток и коллектора (колец). Остановка электропривода осуществляется нажатием кнопки «Стоп» или возвращением маховичков или рукояток реостатов, контроллеров и командоконтроллеров в »; нулевое положение. После остановки необходимо снова осмотреть электродвигатель и ап-
паратуру, вытереть с них пыль, грязь и влагу, устранить возникшие при работе мелкие неисправности. При самопроизвольной остановке электропривода, например из-за срабатывания средств защиты, повторно запускать электродвигатель не следует. Нужно отключить пита-
ние, выяснить причину остановки, устранить ее и только после этого включить электропри-
вод.
Особые рекомендации по техническому обслуживанию палубных механизмов. Электроприводы грузовых лебедок и кранов обслуживаются следующим образом. Перед началом работы грузовых лебедок и кранов судовые элек-
трики обязаны, помимо общей проверки при пуске любого электропривода, проверить дей-
ствие тормозов и тормозных электромагнитов. Это делается после подачи питания* на схему. Затем необходимо открыть вентиляционные
отверстия на электродвигателях и ящиках с пускорегулирующими резисторами (если они есть), проверить работу приводимого механизма во всех рабочих положениях и доложить вахтенному штурману о готовности его к работе. Нужно также предупредить лиц, которым предстоит управлять электроприводом, о его особенностях и, главное, о том, как экстренно выключить электропривод в случае аварийной ситуации. В дальнейшем необходимо следить за работой электроприводов н за действиями операторов. В случае появления ненормальностей: чрезмерного нагревания электродвигателя или резисторов, сильного искрения под щетками, нечеткой работы тормозов и т. д.— работу нужно немедленно прекратить.
После окончания грузовых работ необходимо снова осмотреть все электрооборудование кранов или лебедок, установить командо-аппараты в нулевое положение, выключить питание и закрыть вентиляционные лючки (но только после остывания электродвигателя и резисторов во избежание появления влаги внутри). После этого необходимо закрыть все электрооборудование промасленными брезентовыми чехлами.
Электроприводы брашпиля и шпиля обслуживаются так. До начала швартовных операций судовые электрики должны по команде вахтенного штурмана включить питание электроприводов брашпиля и шпиля и совместно с
палубной командой, расчехлившей эти механизмы, проверить их в работе на холостом ходу при отключенной звездочке брашпиля и при снятых со швартовных барабанов тросах. В это время проверяют также работу тормозов и тормозных электромагнитов.
Электроприводы рулевых машин обслуживаются в следующем порядке. Перед каждым выходом судна в рейс необходимо тщательно осмотреть все электрооборудование рулевого устройства — электрические машины, пускорегулирующую аппаратуру, коммутационнозащитную аппаратуру на ГЭРЩ и т. п. —измерить сопротивление изоляции. Затем электромеханик совместно с вахтенным штурманом и вахтенным механиком опробуют рулевое устройство в действии; ‘перекладывая руль с борта на борт. При этом проверяют работу электрических машин, пускорегулирующей аппарату
ры, сигнальных ламп, сверяют показания рулевого указателя на мостике с истинным положением пера руля и испытывают работу путевых выключателей в крайних положениях пера руля. Малейшие неисправности, обнаруженные при осмотрен проверке, устраняют немедленно.
Работу рулевого электропривода периодически проверяют во время хода судна. Обнаружив какие-либо неисправности, работники электротехнической команды немедленно сообщают об этом вахтенному механику и вахтенному штурману и в дальнейшем действуют по их указаниям. Самостоятельно отключать рулевой электропривод нельзя, даже если замечена неисправность, из-за которой он может быстро выйти из строя.
Если на судне имеется дублирующий комплект электрооборудования рулевого устройства, включать его в действие вместо работающего тоже нельзя, не предупредив по телефону вахтенного штурмана и не получив его разрешения. При этом переключение выполняют как можно быстрее, улучив момент, когда руль неподвижен и когда перекладка его в ближайшие секунды не предвидится (например, сразу же после возвращения пера руля в диаметральную плоскость после очередной перекладки).
Техническое обслуживание. Техническое обслуживание электроприводов выполняют согласно графику, который предусматривает следующие работы: профилактический осмотр И чистку электрооборудования без разборки; то же, но с частичной разборкой; то же, но с полной разборкой.
Техническое обслуживание электроприводов механизмов, работающих во время хода судна и не имеющих дублирующих комплектов, например электропривода рулевого устройства, приурочивается к стоянкам судна в порту. Электроприводы швартовных устройств, грузоподъемных механизмов и грузовых насосов танкеров осматривают, чистят и ремонтируют на ходу судна.
Техническое обслуживание электроприводов палубных механизмов, наряду с выполнением обычных профилактических работ, предусматривает постоянное наблюдение за состоянием различных уплотнений электрических машин и аппаратуры, периодическую проверку плотности прилегания прокладок, открывающихся
217
люков, дверец крышек и т. д. и проверку наличия сконденсировавшейся влаги внутри машин. Особое внимание уделяют неисправности тормозов и тормозных электромагнитов. При подходе к порту перед выполнением грузовых операций следует проверить в действии тормозные устройства лебедок и кранов.
Настройка аппаратуры управления электроприводами и наладка схем электроприводов. При проверке аппаратуры измеряют контролируемые параметры и сравнивают их с данными, приведенными в заводских инструкциях по эксплуатаций. При несоответствии выполняют регулировку (см. гл. 4). Для контакторов, реле и командоаппаратов контролируемыми параметрами являются раствор, провал и нажатие контактов. Одновременно проверяют механическую часть аппарата, его ’дуго гасящее устройство и вспомогательные контакты.
Наладку проводят после ремонта электропривода, а также в случае, если в процессе эксплуатации возникают неисправности, из-за которых схема электропривода перестает работать или работает неправильно. Перед наладкой необходимо тщательно изучить принципиальную схему управления электроприводом и установить с помощью монтажной схемы истинное расположение аппаратов, входящих в нее. Если есть сомнения в правильности подключения кабелей к выводам аппаратов, нужно их прозвонить и проверить по схеме внешних соединений, правильно ли соединены контактные зажимы выводов разных аппаратов с токоведущими жилами кабелей. Ошибки в подключении могут произойти при монтаже нового или отремонтированного электрооборудования. Если работавшая нормально аппаратура не демонтировалась и кабели от нее не отключались, прозванивать их не надо.
Тщательно осматривают аппаратуру и внутренние соединения. При осмотре аппаратов основное внимание обращают на состояние контактных поверхностей, плотность прилегания и нажатия контактов, проверяют, не заедают ли подвижные части контакторов и реле и т. д. Дугогасительные камеры контакторов при осмотрах надо снять. Затем проверяют сопротивление изоляции всей схемы относительно корпуса и между полюсами или фазами. Если окажется, что сопротивление изоляции значительно ниже нормы или что в схеме один из полюсов или одна из фаз обмоток непосредственно соединены с корпусом, нужно прежде всего устранить этот дефект.
После этого приступают к проверке схемы под напряжением. Необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, так как чаще всего несчастные случаи происходят во время наладки под током; по неловкости или неосторожности наладчик может прикоснуться к деталям, находящимся под напряжением, или замкнуть инструментом токоведущие части разных полярностей; возникающая при этом дуга может вызвать ожоги. В связи с этим при наладке не разрешается прикасаться к аппаратуре, пока она находится под напряжением. Для обеспечения полной безопасности необходимо принять следующие меры предосторожности:
постелить на палубе в месте работы диэлектрические резиновые коврики или (что еще лучше) работать в диэлектрических ботах;
надеть резиновые перчатки и защитные очки;
пользоваться инструментом с изолированными ручками;
надеть на металлические части отверток резиновые или пластмассовые трубки, оставляя открытыми только лезвия;
работать в сухой одежде, закрывающей тело, а рукава у запястья перевязать;
хорошо осветить налаживаемую аппаратуру и рабочее место;
выполнять работы в присутствии помощника, проинструктированного о том, что надо делать в случае поражения током;
обеспечить возможность отключения питания схемы из помещения, где производится наладка; помощник должен находиться наготове у выключателя;
оградить место работы для предотвращения падения с высоты в случае поражения током;
пользоваться исправным патроном из пласт^ массы для контрольной лампы, применяемой при наладке; концы проводов должны быть зачищены только на 3—4 мм.
Для подачи напряжения на схему необходимо обеспечить возможность многократных пусков и остановок электропривода вместе с механизмом, например, освободить швартовный барабан шпиля от тросов, снять со шпиля чехол и т. д. Можно выполнять наладку схемы электропривода, отключив от аппаратов управления силовые кабели, идущие к электродвигателю.
После подачи напряжения включают электропривод и наблюдают за последовательностью срабатывания реле и контакторов в каждом положении командоконтроллера. Пускают электропривод несколько раз (в реверсивных схемах — в двух направлениях), каждый раз последовательно, обращая внимание только на один из электромагнитных аппаратов, проверяя, достаточно ли четко они включаются , соответствует ли примерно их выдержка времени требуемой и т. д.
В схемах автоматического управления работу электропривода проверяют поочередно в режимах ручного и автоматического управления, контакты датчиков замыкают вручную или искусственно создают условия, при которых датчики срабатывают. Неисправность в схеме при наладке можно обнаружить систематической последовательной проверкой всех ее цепей. Для проверки схемы и маркировки вторичных цепей пользуются пробником, мегаомметром, вольтметром или лампой. При проверке целости или маркировки кабелей в качестве обратного привода пользуются контрольной жилой или корпусом судна.
Неисправности в схемах управления судовыми электроприводами. Основные неисправности в схемах управления судовыми электроприводами, их причины и способы устранения приведены в табл. 8-10.
218
Таблица 8-10. Неисправности в схемах управления судовыми электроприводами и способы их устранения
' !!- 1 11 1 11 —II II III ^***^^^ . I I—I —»*— Ц I II 1111
4
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Общие неисправности
Не срабатывает ни один из аппаратов станции управления. Электродвигатель не запускается
Напряжение на станцию управления подано, но электродвигатель не включается
Сгорели плавкие вставки предохранителей в цепи главного тока; не включен или отключился автоматический выключатель на щите питания электропривода
Сгорели плавкие вставки в цепи управления
Заели контакты максимального реле
Неисправность цепей и вспомогательных контактов датчиков автоматизированных установок, включенных в оперативные цепи линейного контактора
Обрыв цепи питания катушкн линейного контактора
При нажатии кнопки «Стоп» электродвигатель не останавливается
Обрыв в обмотке катушки линейного контактора
Заземление или замыкание в цепи кнопки «Стоп»
Приварились или заклинились контакты линейного контактора
Чрезмерный бросок Неисправны контакторы (реле) тока при пуске электро- ускорения; малые выдержки вре-двигателя мени на пусковых ступенях
Приварились контакты реле (контакторов) ускорения, заклинились или неисправны пружины
Проверить предохранители и заменить сгоревшие плавкие вставки
Включить автоматический выключатель питания электропривода
Проверить предохранители и заменить сгоревшие плавкие вставки
Осмотреть максимальное реле и устранить заедание
Проверить оперативные цепи н состояние вспомогательных контактов датчиков, устранить неисправности
Проверить контрольной лампой катушки состояние контактов кнопочного поста или командоаппа-рата. Устранить повреждение
Заменить катушку
Отключить питание электродвигателя автоматическим выключателем или рубильником на щите. Устранить заземление или замыкание
Проверить состояние контактов и пружин контактора и устранить повреждение
Проверить исправность и последовательность работы, отрегулировать выдержки времени контакторов (реле) ускорения
Проверить состояние контактов реле (контакторов) ускорения и устранить повреждение
Специфические неисправности в схемах управления электроприводами постоянного тока
При пуске без нагрузки электродвигатель идет вразнос, при пуске под нагрузкой не запускается, срабатывает защита. Обмотка возбуждения исправна
Электродвигатель под нагрузкой работает с повышенной частотой вращения
Электродвигатель даже при небольшой нагрузке и полностью выведенном резисторе ра-5отает с пониженной час-стотой вращения
Электродвигатель работает с пониженной частотой вращения
Нарушены цепи обмотки возбуждения
Обрыв перемычки, шунтирующей часть установочного резистора в цепи независимого или параллельного возбуждения
Контактный хомутик перемычки, шунтирующей часть установочного резистора, включенного в цепь обмотки возбуждения, сдвинут в сторону уменьшения сопротивления установочного резистора
Не шунтируются отдельные ступени пусковых реостатов вследствие неисправности контактов (реле) ускорения
Проверить оперативные цепи возбуждения, а также добавочный, установочный и регулирующий резисторы и устранить неисправности
Проверить и восстановить перемычку
Проверить, установить контактный хомутик на место и укрепить. При отсутствии метки или следа найти положение хомутика по частоте вращения, пользуясь тахометром
Проверить и восстановить цепи питания катушек контакторов (реле) ускорения
219
; £
*
№
J
Продолжение табл, 8-10
г
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
При опускании кнопки «Пуск» электродвигатель останавливается
Пусковые резисторы чрезмерно перегреваются
Заедают подвижные части контакторов или реле ускорения
Неисправность в цепи вспомогательных контактов линейного контактора, шунтирующих пусковую кнопку
Не работают все или отдельные контакторы (реле) ускорения
Короткое замыкание в цепи резисторов
Резистор замкнут на корпус
Электродвигатель нельзя остановить коман-доконтроллером
Плохой контакт между отдельными резисторами
Заземление или короткое замыкание в проводах цепи управления или в командоконтроллере
Реверсивные контакторы разных направлений включаются одновремен-' но
Приварились контакты одного из реверсивных контакторов
Неисправна механическая блокировка
Реверсивный электродвигатель работает только в одном направлении
• При включении тайм-такторов ускорения линейный контактор отключается вследствие срабатывания максимального реле
Повреждена катушка контактора обратного направления
Неисправна цепь питания катушки контактора обратного направления
Неисправна механическая блокировка. Заклинило в разомкнутом положении конечный выключатель обратного направления
Повреждены удерживающие катушки тайм-такторов
Разрегулировались тайм-так-торы
Приварились контакты у тайм-такторов или контактора ускорения
При пуске электродвигателя линейный контактор включается и отключается
При нажатии кнопки «Пуск» после остановки электродвигателя вследствие срабатывания максимального реле пуск электродвигателя не происходит
При пуске линейный контактор не срабатывает; включаются реверсивные контакторы
Электродвигатель перегружен
Неисправны цепи питания удерживающих тайм-такторов
После отключения электродвигателя контакты максимального реле вследствие заедания остались выключенными
Проверить и обеспечить свободу движения ' подвижных частей
Проверить цепь, шунтирующую пусковую кнопку, и устранить неисправность > I
Проверить и устранить неисправности контакторов (реле) ускорения
Осмотреть резисторы и устранить неисправность
Проверить изоляцию резисторов и устранить неисправность
Проверить и восстановить цепь, поджать контакты резисторов
Остановить электродвигатель, отключив цепи управления рубильником и устранить заземление или короткое замыкание
Проверить и зачистить контакты. Устранить перекос
Проверить^-блокировку, свободный ход ее, устранить перекос и повреждение блокировки
Проверить катушку и отремонтировать ее или заменить
Проверить цепи питания и состояние контакторов командоап-парата или кнопочного поста
Осмотреть и отремонтировать механическую блокировку. Осмотреть конечный выключатель и устранить заклинивание
Проверить цепь удерживающих катушек и в случае неисправности катушки заменить ее
Проверить и отрегулировать тайм-такторы
Разъединить контакты и зачистить или заменить их
Отрегулировать натяжение пружин и нажатие контактов
Устранить перегрузку
Проверить цепи питания катушек тайм-такторов, неисправные катушки заменить
Устранить заедание
Неисправна катушка линейного контактора
Плохой контакт у вспомогательного контакта реверсивного контактора в цепи катушки линейного контактора
Разрегулировался линейный контактор. Заедает его подвижная часть
Заменить неисправную катушку
Устранить неисправность
Проверить работу линейного контактора, отрегулировать или заменить пружины. Устранить заедание подвижной части
220
Продолжение табл. 8-10
рризиаки неисправности
Причины
Способы устранения
';$С
лектродвигатель гановился самопроиз-йьно
Сгорели предохранители в управления ти
нет напряжения
цепи в се-
&
к'
Нарушена контакторов
цепь катушки реле, напряжения
нлн
цепь катушки линеи-
Нарушена кого или реверсивного контактора
Неисправны контакты командоконтроллера
Прекратилась подача питания от сети
Устранить причину сгорания предохранителей, заменить нх; принять меры к восстановлению напряжения в сети
Проверить контрольной лампой цепь катушки или контактов реле напряжения н устранить неисправность; при повреждении катушки заменить ее
С помощью контрольной лампы определить место обрыва в цепи катушки линейного контактора, обращая особое внимание на контакты командоаппарата; устранить нарушение цепи; при обрыве в катушке контактора заменить ее
Проверить состояние контакторов командоконтроллера и устранить неисправность
Проверить наличие питания н в случае его отсутствия принять меры к восстановлению
Неисправности электроприводов с реостатным управлением
Электродвигатель идет вразнос. Срабатывает защита
.’Й
t :
.4
ЧА
1
Прн повороте махо-Вичка пускового реоста-^та электродвигатель не ^вращается
Нарушение цепи регулирующего резистора реостата, обрыв в регулировочном резисторе, нарушение контактов в регулировочной части пускорегулирующего реостата
Обрыв в цепи катушки контактора реостата .
Заедание в подвижной системе контактора
Перегорели предохранители на щите питания
Контакт контактора задевает за стенку дугогаснтельной камеры
Сгорел элемент резистора
Обрыв цепи катушки максимального реле
Обрыв цепи якоря электродвигателя
Загрязнение контактов та
Проверить цепи регулировочного резистора и его состояние. Устранить неисправности в цепях регулирующих резисторов и (если он имеется) обрыв в ннх. Проверить состояние контактов в регулировочной части пускорегулирующего реостата и устранить неисправности
Проверить цепь катушки контактора и устранить обрыв. В случае неисправности катушки заменить ее запасной
Смазать места трения бескислотным вазелином. Прн первой возможности разобрать контактор и устранить заедание
Установить новые предохранители
Снять дугогасительную камеру и устранить задевание
Заменить точно таким же ным элементом
Проверить цепь катушки если катушка неисправна, нить ее
Найти место обрыва н нить его
Очистить неподвижные контакты и контактную щетку реостата бархатным напильником, затем протереть нх ветошью, слегка смоченной спиртом
Отрегулировать нажатие контакторов нли контактной щетки
запас-
рел е, заме-
устра-
реоста-
Недостаточная сила контактов контактора или контактной щетки
нажатия реостата
л
221 .
4
Окончание табл.
Признаки неисправности
Причины
г
Способы устранения / 1
После поворота маховичка реостата влево до упора электродвигатель не останавливается
Приварились главные контакты контактора вследствие малого нажатия
Разъединить и зачистить контакторы, отрегулировать их нажатие
Специфические неисправности в схемах управления электроприводами переменного тока
Двигатель не включается, ни один из аппаратов не работает
Контакторы не включаются, электродвигатель не вращается и гу^ ДИТ
Частота вращения электродвигателя недостаточна
Сгорели предохранители цепи трансформатора или выпрямителя, питающих оперативные цепи
Неисправность трансформатора или выпрямителя, питающих оперативные цепи -
Разомкнуты контакты теплового реле
Сгорел предохранитель одной из фаз силовой цепи
Сгорел нагревательный элемент
Неисправны контакторы, сгорели катушки или нарушены их цепи
Электродвигатель ключается тепловым ле
от- Перегрузка электродвигателя ре-
Сгорел предохранитель одной из фаз силовой цепи
Проверить предохранители, устранить причину их перегорания} Неисправные предохранители заменить
Проверить цепи; устранить неисправность
Взвести контакты реле кнопкой возврата •
Проверить предохранитель и нагревательный элемент теплового реле
Устранить причину неисправности; заменить перегоревший предохранитель; замкнуть накоротко сгоревший нагревательный элемент и заменить его новым или сменить электротепловое реле •
Проверить и сменить сгоревшие катушки; проверить и восстаио,-вить цепи катушек контакторов частоты вращения
Принять меры к снятию перегрузки
Проверить предохранитель^ устранить причину его перегорания; заменить предохранители; взвести тепловое реле
АССИФИКАЦИЯ приборов
СЮВЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
| Классификация по принципу действия-
До принципу действия различают приборы:
+ магнитоэлектрической системы, подвижная Участь которых отклоняется в результате взаи-К>црдействня между полем постоянного магни-К та и полем проводника с током;
|+j электромагнитной системы, подвижная Власть которых отклоняется в результате воз-Ц действия катушки с током на подвижной сер-|Ндечник из ферромагнитного материала;
L электродинамической системы, подвижная В часть которых отклоняется в результате вза'и-^модействия между укрепленными и подвижны-|<ми катушками, по которым протекают токи.
I Разновидностью приборов этой системы явля-| Ются приборы ферродинамической системы, | имеющие магнитопровод из ферромагнитных -^материалов;
индукционной системы, в которых примене-g иы катушкн, питаемые переменным током н ^ создающие вращающееся или бегущее магнит-I ное поле, индуктирующее ток в подвижной Ц части побора и вызывающее ее движение; I тепловой системы, подвижная часть кото-+рых отклоняется в результате удлинения про-15 водника, нагреваемого измеряемым током; f термоэлектрической системы, в которых используются термопары, образующие под влиянием выделяемого измеряемым током теп-£ Да постоянную э. д. с.; под действием последней ток поступает в измерительный механизм магнитоэлектрической системы;
выпрямительной (детекторной) системы, в
| которых используются полупроводниковые вы-|г прямители и измерительный механизм магни-р тоэлектрической системы, соединенные в схему, L позволяющую измерять электрические величи-ны переменного тока;
g электростатической системы, подвижная часть которых отклоняется вследствие взаимо-
L действия заряженных пдастин;
' вибрационной системы (язычковые), дей-f ствие которых основано на явлении резонанса между измеряемой частотой колебаний поля переменного тока и частотой колебаний одной из ряда пластин, имеющих различный период собственных колебаний.
+ Классификация по степени защищенности I от внешних магнитных и электрических полей.
По этому признаку приборы делятся на две категории: защищенные (I категории) и без + специальной защиты (II категории).
St';-
0е"''
Классификация в зависимости от устойчивости к механическим воздействиям. Различают приборы: обыкновенные, обыкновенные с повышенной прочностью и устойчивые к механи-• ческим воздействиям (тряско- и виброустойчи-вые, ударопрочные и т. д.).
Классификация по исполнении в зависимости от условий эксплуатации. По исполнении электроизмерительные приборы делятся на следующие группы:
А— предназначенные для работы в закрытых сухих отапливаемых помещениях при температуре окружающего воздуха (+104-4- +35) бС и при относительной влажности до 80 %;
Б — предназначенные для работы в закрытых неотапливаемых помещениях при температуре окружающего воздуха (—30 4- +40) °C и относительной влажности до 90 %;
— предназначенные для работы в полевых и морских условиях при температуре Предельная ' температура
—40
—50
В2 — предназначенные для работы в полевых и морских условиях, но прн температуре (—50) 4- (+60) °C н относительной влажности до 95%;
Т — предназначенные для работы в условиях сухого и влажного тропического климата при температуре (—10) 4- (+45) °C н относительной влажности до 98 %.
ПОГРЕШНОСТИ И КЛАССЫ точности ПРИБОРОВ
Погрешность, обусловленная свойствами самого прибора (магнитными, электрическими и механическими), называется основной. Кроме основной, различают дополнительную погрешность, связанную с воздействием на электроизмерительный прибор внешних факторов температуры окружающего воздуха, магнитного и электрического поля, несинусондаль-ностн измеряемой величины, частоты.
При измерениях различают абсолютную, относительную и приведенную погрешности.
Абсолютной погрешностью измерения Д называется разность между показанием прибора при измерении ах и действительным значением измеряемой величины а, определенным эталонным прибором:
Да — ах — а.
+ 223
' В '
> 'О . &'
Таблица 9-1. Условные обозначения, наносимые на электроизмерительные приборы
Наименование
Условное обозначение
Наименование
Условное обозначение
Обозначения единиц измерения
Килоампер Ампер Миллиампер Микроампер Киловольт Вольт Милливольт Мегаватт Киловатт Ватт Мегавар Киловар Вар Мегагерц Килогерц Герц Градусы угла сдвига фаз
Коэффициент мощности
Коэффициент реактивной мощности
Тераом Мегаом Килоом Ом Миллиом Микроом Милливебер Микрофарада Пикофарада Генри Миллигенри Микрогенри Градус стоградусной температурной шкалы
Обозначения принципа действия прибора
Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой
Магнитоэлектрический логометр с подвижными рамками
Электромагнитный прибор
Электромагнитный логометр
кА
А mA u,A kV
V mV MW kW W MVAR kVAR VAR
MHz kHz Hz — О <p
COS ф
sin <p
TQ MQ kQ
Q mQ uQ mWb |iF pF
H mH u.H or
Электродинамический прибор
Электродинамический логометр
Ферродинамический прибор
Обозначения рода тока
Постоянный ток
Переменный синусоидальный ток
Постоянный и переменный ток
Трехфазная система
Индукционный прибор
Электростатический прибор
Вибрационный прибор (язычковый)
Тепловой прибор (с нагреваемой проволокой)
Обозначения по виду преобразователя
Изолированный термопреобразователь
224
Продолжение табл. 9-1
Условное обозначение
Наименование
р*
Условное обозначение
WI 14—
Наименование
г, t
Неизолированный тер-мопреобразователь
4 ’
У' Г
Кг
б Электронный преоб-й?. разователь в измеритель-ной цепи
К? * - •
Ей'. / • \ Ч.'
i: Электронный преоб-& разователь во вспомога-I? тельной цепи
I; Обозначения класса . точности, положения р прибора, прочности г . изоляции
К Класс точности при I нормировании погреш-диа-напри-
нести в процента: пазона измерений, мер 1,5
•и
Вертикальное жение шкалы
поло-
в
Горизонтальное жение шкалы
поло-
i'
| Измерительная цепь Г' изолирована от корпуса
I Ир испытана напряжени-
I ем (например, 2 кВ) «J.
ч
1,5
Зажим постоянного тока {в комбинированных приборах) в зависимости от полярности
Зажим переменного тока (в комбинированных приборах)
Генераторный зажим (для ваттметров, варметров и фазометров)
Зажим, соединенный с подвижной частью (рамкой) прибора
Зажим, соединенный с экраном
Зажим, соединенный с корпусом
Зажим (винт, шпилька) для заземления
Корректор
Э или экран
г..
£ Обозначения зажимов, корректора и арретира
|‘ Отрицательный зажим
к
Г
f
Положительный за-
К жим
f Общий зажим (для & многопредельных прибо-у ров переменного тока и J комбинированных прибо-
11«
; Г 7
Н Зак. 1149 ы • ч
Арретир е г
Направление арретирования
Обозначения по устойчивости к климатическим, воздействиям f' л •
Для закрытых сухих неотапливаемых помещений (группа Б)
Для полевых и морских условий (группа В)
Для условий сухого и влажного тропического климата -
Арр или аретит | или
225
Окончание табл. 9-1
Наименование
Условное обозначение
Наименование
Условное обозначение
Обозначения по устойчивости к механическим воздействиям
Приборы обыкновенные с повышенной механической прочностью
Тряскопрочные Вибропрочные
Ударопрочные
Обозначения корпусов по защищенности от влияния внешней среды
Брызгозащищенные Водозащищённые Герметичные
УП
1Р44
1Р56
1Р58
Абсолютная погрешность взятая с обратным знаком, называется поправкой к показанию прибора, т. е. поправка 6 = —А.Абсолют-ная погрешность и поправка имеют ту же размерность, что и измеряемая величина.
Относительной погрешностью а называется отношение абсолютной погрешности А к действительному значению измеряемой величины. Эту погрешность обычно выражают в процентах действительного значения измеряемой величины:
А а ~— 100. а
Приведенная погрешность прибора у — отношение абсолютной погрешности к наибольшему показанию прибора ам. Приведенная погрешность прибора обычно выражается в процентах пм:
А у =— 100.
Класс точности прибора определяется значением его погрешности. В зависимости от необходимой точности электроизмерительные приборы делятся наВжлассов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0. Значение основной погрешности прибора в процентах соответствует классу его точности. Например, прибор класса точности 1,5 должен иметь наибольшую допустимую основную погрешность 1,5 % номинального значения показания прибора (т. е. верхнего предела его измерения). Если шкала вольтметра 0—250 В, то номинальное значенйе пока
зания прибора 250 В. Это же значение является и верхним пределом измерения вольтметра.
Условные обозначения, наносимые на электроизмерительные приборы, приведены в табл. 9-1.
УСТРОЙСТВО ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
МЕХАНИЗМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
Рассмотрим основные типы судовых приборов, выпускаемых отечественной промышленностью (рнс. 9-1).
В качестве примера на рис. 9-2 изображен разобранный на основные узлы и детали амперметр ферродинамической системы в корпусе для утопленного монтажа. В корпус прибора входят: стальной цилиндрический штампованный стакан 10 с отбортовкой, литые фланец 2 и крышка 1 (с четырьмя стержнями, смотровым стеклом, щитком, эксцентриком корректора), резиновая прокладка 8, пластмассовый армированный цоколь 9 с токоведущими стержнями и декоративная пластмассовая крышка, прикрывающая цоколь.
Основные узлы измерительного механизма: магнитопровод 13 униполярной конструкции из двух шихтованных узлов, один из которых несет неподвижную катушку; подвижная часть 14, на которой закреплено алюминиевое крыло, перемещающееся в зазоре магнитной системы /5 успокоителя.
Опоры 3 закреплены: нижняя — в обойме 6, верхняя — на мостике 4, на котором крепится
Рис. 9-1. Основные Уи-пы судовых приборов: а — для выступающего монтажа; б для утопленного монтажа
226
| Рис. 9-2. Устройство i Мической системы
амперметра ферродина-
: Рис. 9-3. Схемы амортизации измерительных Механизмов:
• Л б —массой до 200 г; в — массой свыше 200 г; / —
,u резиновое кольцо; 2 — измерительный механизм; 3 — -.корпус; 4 — пружина
и шкала 16. На промежуточной плате 12, жест-*кр связанной с обоймой, закреплен тороидаль-ЙЬ1Й трансформатор тока 11. Амортизирующее |/лизиновое кольцо 5 и три пружины 7 соответствуют резиновому кольцу 1 и пружине 4, изо-*' сраженным на рис. 9-3.
g ПРИБОРЫ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
I/ СИСТЕМЫ
Система с наружным магнитом. Измеритель-S''' цый механизм прибора магнитоэлектрической | системы с подвижной рамкой состоит из под-0 вижной части, обоймы и магнитной системы
(рис. 9-4, а) с наружным магнитом. Магнитная система образуется магнитом /, полюсными р наконечниками 4, ярмом 5 и сердечником 2.
В современных приборах применяются магни-
£
.ты из кобальтникельхромовых сплавов, которые обеспечивают высокую магнитную индукцию в воздушном зазоре (до 0,5 Тл).
п \ Полюсные наконечники, ярмо и сердечник | изготовляют из магнитно-мягкой стали. Сер-л дечник имеет форму цилиндра и расположен
Рис. 9-4. Устройство измерительных механизмов приборов магнитоэлектрической системы: а — механизм с углом отклонения подвижной части 90°; б —механизм с внутрирайонным магнитом С углом отклонения 90°; в — униполярный механизм с углом отклонения 240°
между полюсами, ось цилиндрической расточки которых совпадает с осью сердечника. В воздушном зазоре между сердечником и полюсными наконечниками располагается рамка 3, намотанная изолированным проводом и являющаяся основной частью подвижной системы.
Сплошными тонкими линиями обозначены силовые линии магнитного поля, создаваемые магнитом.
Вследствие взаимодействия токов, протекающих в рамке, с магнитным полем магнита возникают силы, стремящиеся повернуть рамку.
Система с внутрирамочным магнитом (рис. 9-4, б). Магнитный поток магнита 1 проводит через полюсные накладки 4, воздушный зазор и замыкается по наружному цилиндрическому магнитопроводу 5. Полюсные накладки и магнитопровод изготовляют из магнитно-мягкого материала.
Приборы магнитоэлектрической системы пригодны, как правило, для измерения в цепях постоянного тока. С помощью выпрямителей и термопреобразователей приборы магнитоэлектрической системы можно применять и для электрических измерений в цепях переменного тока, а также для измерений неэлектрических величин (температуры, давления и т. д,)-.
227
&
Рис. 9-5. Схемы включения амперметра и вольтметра в электрическую цепь
Рис. 9-6. Схема омметра с логометрическим измерительным механизмом
Приборы магнитоэлектрической системы используются в качестве амперметров, вольт-
метров и омметров.
Через обмотку рамки приборов магнитоэлектрической системы пропускается лишь небольшой ток: у амперметров — 5—30 мА, у вольтметров — 3—10 мА. Для расширения пределов измерений амперметры снабжаются параллельно включенными резисторами — шунтами RS (рис. 9-5, а), а вольтметры — последовательно включенными добавочными резисторами (рис. 9-5, б).
Габаритные размеры приборов ие всегда позволяют поместить внутри их корпусов резистор, и тогда, помимо внутренних шунтов и добавочных резисторов, амперметры снабжаются наружными шунтами, а вольтметры — отдельными добавочными резисторами. Если к прибору магнитоэлектрической системы подвести постоянное по значению напряжение, то сила тока, проходящего через обмотку рамки, а следовательно, и отклонение подвижной части прибора будет зависеть от сопротивления его внешней цепи. На основе этого магнитоэлектрический прибор со шкалой, градуированной в единицах сопротивления, служит в
качестве омметра.
Приборы магнитоэлектрической системы ' используются также в качестве логометров для измерения сопротивлений. Догометрами называют все электроизмепителЬные' приборыГТие-зависимо от пр ин ци па й х действи яГизмер яющие отношения двух токов, образующих встречные ЭТЛЦИе Моменты. Логометры не имеют уст-
'рбТГбТВ'Для создания противодействующего момента (пружины и пр.).
Так как силы противодействующих пружин отсутствуют, указатель устанавливается в таком положении, при котором оба противодейст
II
вующих момента уравновешиваются. Ввиду указанного стрелка отключенного логометра в нулевое положение не возвращается. На рис. 9-6 приведена схема омметра с логометрическим измерительным механизмом.
Логометры широко применяются в судовых устройствах, предназначенных для непрерывного контроля сопротивления изоляции.
ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
СИСТЕМЫ
Принцип действия н устройство. Электромагнитными называются приборы, у которых вращающий момент создается в результате взаимодействия одного или нескольких ферромагнитных элементов — сердечников — с магнитным полем неподвижной катушки (катушек), обтекаемой измерительным током. Под влиянием поля сердечник (сердечники) стремится повернуться так, чтобы магнитный поток катушки был наибольшим. Это вызывает перемещение подвижной части измерительного механизма с указателем.
Измерительные механизмы приборов электромагнитной системы в зависимости от конструкции их катушек разделяются на механизмы с плоской и с круглой катушкой.
Измерительный механизм первого вида (рис. 9-7, а) состоит из катушки 1 с внутренней полостью щелевидной формы и подвижной чести, на оси 3 которой закреплены плоский сердечник 2, крыло 5 успокоителя, спиральная пружина б, указатель 7 и держатели с противовесами. Сердечник из магнитомягкого материала эксцентрично закреплен на оси. Ток, протекающий по обмотке катушки, создает
Рис. 9-8. Измерительный механизм астатического исполнения приборов электромагнитной системы
Рис, 9-7. Измерительные механизмы приборов электромагнитной системы с плоской и круглой катушками
магнитное поле, которое намагничивает сердечник и стремится втянуть его во внутреннюю полость катушки. Это вызывает появление вращающего момента и отклонение указателя по шкале прибора.
Измерительный механизм второго вида (рис. 9-7, б) имеет катушку 1 цилиндрической формы, внутри которой находятся два сердечника 2 и 3 из магнитно-мягкого материала. Сердечник 3 укреплен неподвижно на каркасе, а сердечник 2 жестко крепится на оси подвижной части прибора.
Магнитное поле катушки намагничивает сердечники так, что их края, противостоящие один другому, приобретают одинаковую полярность. Это вызывает отталкивание сердечника, закрепленного на оси, от неподвижного и появление вращающего момента, значение которого зависит от тока катушки.
Для ускорения процесса установления подвижной части в положение, соответствующее значению измеряемой величины, в измерительных механизмах электромагнитной системы применяют воздушные или магнитоиндукционные успокоители. Крыло 5 воздушного успокоителя перемещается в камере 4 успокоителя (см. рис. 9-7, а). Сектор 4 магнитоиндукционного успокоителя движется между полюсами постоянного магнита 5 (см. рис. 9-7, б). Момент успокоения создается в первом случае тормозящим действием воздуха в камере успокоителя, а во втором — потерями энергии на вихревые токи, индуктированные в секторе успокоителя при его движении.
Защита измерительных механизмов от влияния внешних магнитных полей осуществляется путем магнитного экранирования или в результате их астатического исполнения.
’ При магнитном экранировании измерительный механизм прибора помещают внутрь замкнутой оболочки — магнитного экрана, выполненной из магнитно-мягкого материала. Внешнее магнитное поле в этом случае поглощается оболочками экрана и лишь в небольшой степени достигает измерительного механизма. У щи-'jopbix приборов в качестве экрана часто исполь-, зуются их корпуса, которые в этом случае изготовляют из листовой стали.
При астатическом исполнении влияние постороннего поля на вращающий момент значительно уменьшается благодаря особой конструкции измерительного механизма и схеме соединения катушек. Астатический измерительный механизм (рис. 9-8) имеет две кату идеи 1 и 2, обтекаемые измерительным током 7, и два ферромагнитных сердечника 3, закрепленных на оси подвижной части.
Обмотки катушек соединены таким образом, что их магнитные поля Фг и Ф2 направлены противоположно. Катушки и их сердечники расположены так, что моменты и М2, создаваемые ими, направлены согласно. В этом случае вращающий момент прибора М Л1 , -4 + М2. Ввиду противоположного направления полей катушек внешнее магнитное поле Ф при любом его направлении уменьшает поле одной из катушек и увеличивает поле другой. Это приводит к соответствующему изменению вращающих моментов катушек; в результате при
Рис. 9-9. Логометрический измерительный механизм приборов электромагнитной системы
равномерном внешнем поле общий вращающий момент М остается почти неизменным.
Измерительные механизмы астатического исполнения, несмотря на большую сложность, получили широкое применение в приборах повышенной точности, главным образом в переносных приборах высоких классов точности (0,2—0,5).
Измерительные механизмы приборов электромагнитной системы, у которых противодействующий момент создается таким же способом, как и вращающий, называются электромагнитными логометрами (рис. 9-9). Такой измерительный механизм подобен механизму астатического исполнения, с той разницей, что у ло-гометра катушки 1 и 2 расположены так, что сердечники при намагничивании создают моменты Mj и М2, направленные не согласно, а встречно. ,
При обтекании катушек логометра токами и /2 подвижная часть измерительного механизма отклонится на угол, при котором моменты будут равны. \
Приборы электромагнитной системы применяются для измерений в сетях постоянного и переменного токов в качестве амперметров и вольтметров, а также фазометров, синхроноскопов и частотомеров. Угол отклонения подвижной части электромагнитного амперметра пропорционален квадрату тока, протекающего по катушке. Угол отклонения подвижной части электромагнитного логометра зависит от отношения квадратов Токов, протекающих по катушкам.
Фазометры. Эти приборы предназначаются для определения угла сдвига фаз, например, переменного тока по отношению к вызывающему его напряжению.
К неподвижной части измерительного механизма фазометра относятся три катушки, две из которых / и 2 имеют вид рамок. Они сдвинуты одна относительно другой на угол 120° (рис. 9-10, а). Катушка 3 цилиндрической формы расположена внутри катушек / и 2 соосно с подвижной частью.
Подвижная часть образуется осью 4> к концам которой прикреплены сердечники 5 в виде тонких пластин, сдвинутых один относительно другогр на 180° и называемых лепестками. Ось и лепестки выполнены из магнитно-мягкого
материала и образуют/-образную конструкцию (рис. 9-10, б). Измерительный механизм не имеет противодействующего момента, создаваемого пружиной, поэтому рассматриваемый прибор можно отнести к логометрам.
На рис. 9-11 показана схема включения фазометра.
Катушки 1 и 2 включаются в рассечку двух проводов трехфазной линии, а катушка 3 — последовательно с резистором Яд, обладающим значительным активным сопротивлением, включается на линейное напряжение. Линейные токи /j и /2, протекающие по этим катушкам, сдвинуты один относительно другого по фазе на 120°, в связи с чем катушки 1 и 2 создают вращающийся магнитный поток Ф12, как бы представляющий собой вектор тока нагрузки. Частота его вращения зависит от частоты токов и Z2. За один период поток Ф12 совершает один полный оборот.
Так как сопротивление резистора /?д велико по сравнению с реактивным сопротивлением катушки 3, ток /3 совпадает по фазе с линейным
Рис. 9-10. Измерительный механизм логомет-ра электромагнитной системы с Z-образным сердечником
Рис. 9-11. Схема включения фазометра электромагнитной системы
Шины электростанции * t —-
Подключаемая синхронная машина
Рис. 9-12. Схема включения синхроноскопа электромагнитной системы
напряжением. Катушка 3 в результате синусоидального изменения тока создает пульсирующий магнитный поток Ф3, близкий к синусоидальному. Ось симметрии этого потока неподвижна в пространстве и всегда совпадает с осью подвижной части механизма. Поток Ф3 замыкается по оси 4 подвижной части, лепесткам 5 (см. рис. 9-10) и неподвижному наружному магнитопроводу цилиндрической формы.
Потоки Ф12 и Ф3, замыкающиеся в разных плоскостях, намагничивают подвижную часть измерительного механизма. Так как значение потока Ф12 постоянно, намагниченность оси и лепестков достигает наибольшего значения в момент прохождения потока Ф3 через наибольшее значение. Подвижная часть благодаря действию сил инерции устанавливается неподвижно в положении, соответствующем ее наибольшей намагниченности, т. е. положению вращающего потока Ф12 в момент достижения потоком Ф3 наибольшего значения.
Следует иметь в виду, что положение вращающегося потока относительно неподвижной части прибора в момент прохождения потока Ф3 и тока /3 через амплитудное значение зависит от угла (р сдвига между током и напряжением нагрузки. Учитывая это, положение, занимаемое подвижной частью (а следовательно, и указателем прибора) по отношению к шкале, т. е. угол а, характеризует сдвиг фаз между током и напряжением нагрузки.
Фазометр, действующий по данному принципу, измеряет сдвиги фаз при емкостной и индуктивной нагрузках. Шкала прибора может градуироваться в значениях угла ф или cos <р. В первом случае она равномерна, во втором неравномерна.
Синхроноскопы. Рассмотренный измерительный механизм используется также в синхроноскопе — приборе, применяемом при включении синхронных генераторов на параллельную работу.
Схема включения синхроноскопа приведена на рис. 9-12. Конструкция катушек 7, 2 и 3 измерительного механизма аналогична конструкции соответствующих катушек фазометра (см. рис. 9-12), но их делают из тонкого модного провода с большим количеством витков, вследствие чего обмотки имеют значительное сопротивление. Катушка 3 включается на линейное напряжение сети, катушки 1 и 2 — на линейные напряжения подключаемой синхронной машины. Последовательно с катушками включены резисторы /?д.
Как указывалось, подвижная часть измерительного механизма устанавливается в результирующем магнитном поле трех катушек так, чтобы ось лепестков подвижной части совпадала с тем направлением вращающегося поля Ф12, в котором его застанет амплитудное значение пульсирующего поля Ф3. Это положение лепестков подвижной части при одинаковой частоте тока в обмотках катушек зависит от сдвига по фазе между токами и /2 в обмотках катушек 7, 2 и таком /3 в обмотке катуШки 3. Токи Zx и 12 практически совпадают по ф^зе с линейным напряжением синхронного генератора, а ток /3 — с напряжением рети (так как
Л1
Л?
(
Б1-
Подключаемый генератор
Работающим г в нератор
EgMtc?.-
ЙЖ ; '
-
юй;
&
'
.'л.;
типа Э160 электромагнитной системы
Рис. 9-13. Схемы включения:
а — синхроноскопа типа Э1605; б — фазометра
О'
о» е>
•и
£<•
A L&bdJ*
А а
'-сопротивление резистора /?д велико). В связи > с этим указательное устройство синхроноскопа рффи равенстве частот тока сети и подключаемого /генератора непосредственно покажет сдвиг по /фазе между линейными напряжениями этих 'трехфазных систем.
Г При синхронизации частоты тока сети и ’ тока подключаемого генератора неодинаковы, f Это приводит к непрерывному изменению угла сдвига по фазе между напряжением сети и / э. д. с. генератора, а следовательно, к изме-нению положения лепестков относительно неподвижных катушек. Так как подвижная часть Синхроноскопа может поворачиваться на лю-бой угол, указатель вращается. Направление вращения зависит от знака разности частот сети ;; И подключаемого генератора. Чем меньше эта v разность, тем медленнее вращение указателя тсинхроноскопа.
ягт Шкала прибора имеет отметку, соответст-/ вурщую противофазному положению векторов '•напряжения и э. д. с. синхронизируемых объектов. Синхронная машина должна быть подключена к шинам станции в момент противогазного положения векторов ее э. д. с. и напряжения на шинах.
На рис. 9-13 приведены схема включения электромагнитного фазометра Э160 и схема ’подключения электромагнитного синхроноскопа Э1605.
п.
(ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ
Системы
! Принцип действия, приборов электродинамической системы основан на взаимодействии Йагнитных полей подвижной и неподвижной
‘катушек.
‘ Измерительный механизм приборов электродинамической системы (рис. 9-14) состоит из
неподвижной катушки / и подвижной 2, называемой также рамкой. Катушка 1 обычно выполняется из двух частей, в зазоре между которыми проходит ось 2 подвижной части. На оси с кернами закреплены: подвижная катушка, спиральные пружины 4, указатель и держатели с противовесами. Подвижную часть закрепляют в подпятниках.
При прохождении измеряемого тока / по обмоткам обеих катушек (которые в зависимости от назначения прибора могут соединяться последовательно или параллельно) вследствие взаимодействия возникающих при этом магнитных полей создается вращающий момент, поворачивающий подвижную катушку таким образом, что ее магнитное поле совпадает по направлению с магнитным полем неподвижной , катушки. Угол отклонения механизма пропорционален квадрату измеряемого тока.
Принцип действия приборов электродинамической системы аналогичен принципу действия приборов магнитоэлектрической системы и отличается лишь тем, что у первых магнитное поле создается током, протекающим по неподвижной катушке, а у вторых — постоянным магнитом.
Рис. 9-14. Устройство измерительного механизма приборов электродинамической системы
Рис. 9-15. Устройство логометров электродинамической системы
В отличие от приборов магнитоэлектрической системы изменение полярности в приборах электродинамической системы не имеет значения: при одновременном изменении направления тока в обеих катушках направление вращающего момента остается неизменным.
Приборы электродинамической системы пригодны для измерений в сетях постоянного и переменного тока. Они могут иметь логометрический измерительный механизм (рис. 9-15). В логометре, показанном на рис. 9-15, а, один из моментов возникает в результате взаимодействия токов и /, а другой — токов /2 и /, причем ток / протекает через неподвижную катушку, а токи 1Х и /2 — через скрепленные под углом подвижные катушки. Вращающий момент логометра, представленного на рис. 9-15, б, возникает вследствие взаимодействия тока /, протекающего через подвижную катушку, с токами /х и /2, протекающими через неподвижные катушки, расположенные под углом один к другому. На рис. 9-15, в изображено устройство логометра с использованием астатических измерительных механизмов, вращающие моменты которых направлены встречно.
Логометры электродинамической системы получили наибольшее распространение в фазометрах. Приборы электродинамической систе-• мы применяются в качестве амперметров, вольтметров, ваттметров, фазометров и частотомеров.
Ч ,. ... . : :
Принцип действия приборов ферродинами-ческой системы, как и приборов электродинамической системы, основан на взаимодействии магнитных потоков подвижной и неподвижной катушек.
Вращающий момент приборов электродинамической системы невелик. Для увеличения вращающего момента значительная часть магнитной цепи неподвижных катушек выполняется из магнитно-мягкой стали. Магнитная проницаемость стали в несколько тысяч раз превы-232
шает магнитную проницаемость воздуха, что обеспечивает резкое возрастание магнитной индукции в воздушном зазоре.
Приборы ферродинамической системы широко применяются на судах. Конструкции измерительных механизмов приборов ферродинамической системы во многом подобны измерительным механизмам магнитоэлектрической системы и отличаются от них главным образом тем, что имеют вместо постоянного магнита электромагнит.
В щитовых приборах наибольшее распространение получили измерительные механизмы, показанные на рис. 9-16. Магнитная цепь измерительного механизма (рис. 9-16, а) образуется магнитопроводом / с цилиндрической расточкой в средам стержне и сердечником 5, расположенным коаксиально цилиндрической расточке. На среднем стержне магнитопровода установлена неподвижная катушка 2. В цилиндрическом воздушном зазоре между сердечником и расточкой поворачивается рамка 4 подвижной части.
На рис. 9-16, б приведено устройство с внутрирайонной неподвижной катушкой 2, расположенной в пазах сердечника 3. Магнитный поток, созданный неподвижной катушкой, замыкается через воздушные зазоры и кольцевое ярмо 1.
В конструкции, приведенной на рис. 9-16, а, воздушный зазор находится между магнитопроводом и крюкообразным сердечником 3. При
н
Рис. 9-16. Конструкции измерительных механизмов приборов ферродинамической системы
6)
Рис. 9-17. Схемы включения:
а — ваттметра тина Д164; б — частотомера типа
Д1605 ферродинамической системы
подобной системе возможен поворот подвижной части на угол до 230—250°.
; Приборы ферродинамической системы используются для измерений в сетях переменного тока частотой 50 Гц, а также повышенной частоты в качестве ваттметров, частотомеров и фазометров. Кроме того, вследствие большого вращающего момента амперметры, вольтметры и ваттметры ферродинамической системы применяются в качестве самопишущих .'приборов.
На рис. 9-17 приведены схемы включения ваттметра Д164 и частотомера Д1605 ферродинамической системы. < I
> ,
ПРИБОРЫ ИНДУКЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Принцип действия приборов этой системы основан на взаимодействии вращающегося, бегущего или переменного магнитного поля переменного тока (создающегося одним или несколькими неподвижными электромагнитами) -е вихревыми токами, индуктированными в подвижной части измерительного механизма (обычно алюминиевом диске) этими же пото--йами.
На рис. 9-18 изображен двухпоточный индукционный измерительный механизм (с двумя неподвижными электромагнитами / и 3).
Рис. 9-18. Двухпоточный рнтельный механизм
индукционный изме-
Диск 2, центр которого совпадает с осью вращения, пронизывают 2 потока <©! и Ф2, созданных переменными токами и /2.
Результирующий вращающий момент подвижной части прибора пропорционален произведению потоков, пронизывающих диск, синусу угла между ними и частоте тока. Для создания вращающего момента необходимо, чтобы диск пронизывался не менее чем двумя магнитными потоками, сдвинутыми между собой по фазе и смещенными в пространстве.
Обмотка электромагнита, через которую пропускается ток, выполняется из небольшого числа витков толстой проволоки и имеет незначительную индуктивность (токовая или последовательная обмотка). Обмотка электромагнита, к которой подается напряжение, выполняется из большого числа витков и имеет значительную индуктивность (обмотка напряжения или параллельная обмотка). Последнее обеспечивает сдвиг по фазе между потоками.
Измерение частоты резонансным частотомером основано на возникновении явления резонанса гибких стальных пластин, вибрирующих под влиянием переменного магнитного потока. Применяют 2 конструкции измерительных механизмов частотомеров — с непосредственным и косвенным возбуждением.
Измерительный механизм частотомера с непосредственным возбуждением (рис. 9-19, а) имеет электромагнит /, обмотка которого включается в контролируемую сеть подобно вольтметру. В поле электромагнита находятся 2 ряда гибких стальных пластин 3, закрепленных в основаниях 4, Прибор имеет лицевую панель 2, в окнах которой видны отогнутые края пластин, окрашенные в белый цвет. Вдоль отверстий лицевой панели нанесены деления шкалы с интервалом в 0,5 Гц, обычно соответствующим
233
Рис. 9-19. Измерительный механизм резонансного частотомера
разности частот собственных колебаний двух соседних пластин.
Под влиянием переменного поля электромагнита, вызванного током, частота которого измеряется, пластины частотомера в момент прохождения тока через амплитудное значение притягиваются к электромагниту и удаляются от него при каждом нулевом значении тока. С наибольшей амплитудой колеблется та пластина, частота собственных колебаний которой равна удвоенному значению измеряемой частоты. Отогнутый конец этой пластины виден в окне шкалы, как прямоугольник, и указывает на шкале значение частоты (рис. 9-19, б).
Рис. 9-20. Схемы включения частотомера В81 вибрационной системы
У частотомера с косвенным возбуждением (рис. 9-19, в) электромагнит 1 притягивает якорь б, к которому через основание 4 прикреплен один ряд гибких стальных пластин 3. Якорь и пластины прикреплены к эластичной опоре 5. При включении электромагнита в контролируемую цепь пластины начинают колебаться с удвоенной частотой.
Резонансные частотомеры электромагнитной системы выполняются на диапазоны частот 45—55 и 450—550 Гц. Их точность соответствует классам 1,0 и 1;5. На рис. 9-20 приведена схема включения частотомера В81 вибрационной системы.
Самопишущий прибор состоит из электромеханического измерительного механизма и лентопротяжного механизма, перемещающего бумажную ленту. Запись данных производится на бумажной ленте пером или другим самописцем, закрепленным на подвижной части измерительного механизма.
В соответствии с наиболее распространенным способом записи пером эти приборы части называют чернильными самопишущими.
Перемещению пишущего приспособления препятствует трение о бумагу, что может быть причиной существенного искажения записи. Для уменьшения влияния трения вращающий момент прибора должен во много раз превосходить момент трения. Поэтому в самопишущих приборах обычно применяются измерительные механизмы магнитоэлектрической й ферродинамической систем, вращающий момент которых при сравнительно небольшом потреблении мощности из цепи измерения достаточно велик.
На рис. 9-21, а показано устройство самопишущего прибора. Запись данных производится пером 3, закрепленным на конце стрелки измерительного узла. Чернила подводятся к перу через трубку /, конец которой погружен в чернильницу 2. Запись производится на диаграммной бумаге 4, свернутой в рулон и надетой на съемную катушку (рис. 9-21, б). Свободный конец бумаги проходит по столику 5, направляющему валику 6, охватывает барабан 7 и закрепляется на катушке 2. Под действием спиральной пружины 3 и ролика 1 со спиральной пружиной 8 бумага плотно прижимается к барабану. С помощью приводного механизма
САМСПИШУ1ЦИЕ Г'РИ&ОгЬ.
1
С помощью самопишущих приборов можно при необходимости зафиксировать изменения контролируемых электрических параметров во времени.
234
Рис. 9-21. Самопишущий прибор и его лентопротяжный механизм
ИМ-'.--- - ' '''
' х -
р/^на рисунке не показанного) барабан 7 враща-I? Нея с постоянной частотой, что обеспечивает равномерное и надежное протягивание плотно I Прижатой к нему бумаги.
Скорость перемещения бумаги должна быть i достаточно стабильной. Поэтому для привода лентопротяжных механизмов применяются миниатюрные синхронные двигатели или часо-' вне механизмы. Необходимая скорость перемещения бумаги, определяемая временем фик-f сируемого процесса в условиях эксплуатации, в большинстве самопишущих приборов обеспечивается редукторами или сменными зубчатыми колесами. .ь ч
РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ
.* ПРИБОРОВ
Шунты и резисторы. Рассматриваемые шунты и добавочные резисторы, являющиеся элементами измерительной схемы, служащими для .расширения пределов измерения приборов, разделяется на внутренние, предназначенные для встраивания установки внутри корпуса, и внешние, представляющие собой отдельные узлы, электрически соединенные с прибором.
Внутренние резисторы и шунты изготовляются на сопротивления до 100 кОм. Катушка добавочного резистора (рис. 9-22, а) имеет фарфоровый каркас / и обмотку 2 из манганинового провода, концы которого припаяны к латунным токопроводам 3. Обмотку резистора (рис. 9-22, б) наматывают на основание 5 из гетинакса. Концы провода припаивают к токопроводам 4. Обмотки выполняются одно- и многослойными. Если возможно использовать резисторы относительно невысокой точности (с допуском i0,5 % номинального значения и более), применяют стандартные непроволочные резисторы, например типов БЛП, УЛИ и т. п.
Однопредельный шунт (рис. 9-22, в) изготовлен из манганинового провода, впаянного в медные наконечники 8, с помощью которых шунт присоединяется к токоведущим зажимам.
Й’ 7 2
1
Рис. 9-22. Внутренние добавочные резисторы и шунты
В проволочном многопредельном шунте (рис. 9-22, г) к наконечникам 6 и 7 присоединя-ется измерительный механизм, а измеряемый ток подводится к соответствующей паре наконечников.
Наружные резисторы и шунты изготовляются классов точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0.
Добавочный резистор (рис. 9-23, а) имеет обмотку 2, намотанную на сборное многосекционное основание 3, закрепленное между пластмассовыми щеками 4. Резистор закрыт перфорированной крышкой /, которая заземляется для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током.
Однопластинчатый шунт (рис. 9-23, б) представляет собой манганиновую пластину 6, впаянную в медные наконечники 7. В качестве зажимов используются винты 5. В зависимости от значения номинального тока подобные шуи-
235
ты выполняются также многонластинчатыми, одно- и многорядными.
На рис. 9-23, в представлен многорядный шунт на номинальный ток 2000 А с манганиновыми стержнями 8 и Т-образными медными наконечниками. Применение стержней улучшает охлаждение шунта.
Измерительные трансформаторы тока. При измерении больших постоянных токов, которые не могут быть подведены непосредственно К измерительному механизму, используются шунты, напряжение на которых измеряется магнитоэлектрическими милливольтметрами. При измерении больших переменных токов применяют измерительные трансформаторы переменного тока, кратко называемые трансформаторами тока.
Первичная обмотка трансформатора тока, по которой протекает измеряемый ток /, включается последовательно в провод С, в котором измеряется ток (рис. 9-24, а). Во вторичную цепь, по которой протекает ток /2, включаются амперметры, последовательные обмотки ваттметров, фазометров и другие низкоомные приемники тока. Поэтому трансформаторы тока работают в режиме, близком к режиму короткого замыкания. Токи и /2, протекая по обмоткам трансформатора, создают намагничивающие силы (н. с.), под действием которых в сердечнике появляется магнитный поток Ф. С некоторым приближением можно считать
Л /2
где и w2 — соответственно число витков в первичной и вторичной обмотках;
k? = w^/wr — расчетный коэффициент трансформации.
Если и»! <£ т0 ^2 Л» .что позволяет вместо большого тока измерять относительно небольшой ток /2.
В трансформаторе тока происходит передача энергии из первичной во вторичную цепь. Кроме того, часть энергии расходуется на потери в сердечнике и первичной обмотке трансформатора, что обусловливает некоторую погрешность.
Для снижения погрешности измерений сопротивление Z2, которое складывается нз со-
Рис. 9-24. Схемы включения трансформаторов тока и напряжения
236
i
противлений резисторов, включенных во вторичной цепи, и из сопротивления вторичной обмотки, должно быть уменьшено. Поэтому сопротивления измерительных приборов во вторичной цепи должны быть по возможности малыми.
При разрыве цепи измерения ток /2 равен нулю и ток холостого хода /0 становится равным току Iv т. е. возрастает в несколько десятков и даже сотен раз. Соответственно увеличивается падение напряжения на первичной обмотке, а напряжение на вторичной обмотке возрастает в kT раз и может достигнуть значений, опасных для обслуживающего персонала и способных вызвать разрушение изоляции. Поэтому режим разрыва вторичной цепи является аварийным. По этой же причине нежелательно включение вторичной обмотки трансформатора тока на высокоомную нагрузку. Таким образом, только включение во вторичную цепь низкоомных приемников энергии (амперметров, последовательных обмоток ваттметров и счетчиков энергии и т. п.) обеспечивает нормальную работу трансформатора тока.
Для трансформаторов тока устанавливается ряд номинальных значений первичного тока — от 1 до 40 000 А. Любому номинальному току в первичной цепи соответствует номинальный вторичный ток 1; 2; 2,5 и 5 А. На корпусе трансформатора указаны номинальные токи или номинальные значения коэффициента трансформации. Иногда цифры даны в виде дроби: в числителе указан номинальный первичный, а в знаменателе — длительный номинальный вторичный токи.
Трансформатор тока ИГ820 предназначен, в частности, для монтажа на распределительных щитах судовых электрических установок. Трансформаторы однопредельные. Номинальный первичный ток составляет 30, 50, 75, 100,150 и 200 А, номинальный вторичный ток — 1 А.
Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы напряжения переменного тока, называемые также трансформаторами напряжения, применяются для преобразования больших напряжений 'в относительно меньшие, измеряемые с помощью вольтметров или используемые для питания параллельных цепей ваттметров, фазометров и счетчиков энергии (рис. 9-24, б).
Измеряемое напряжение Ux подводится к первичной обмотке трансформатора. Трансформатор является понижающим. Поэтому вторичное напряжение О2 в kT раз меньше напряжения U Так как коэффициент трансформации является величиной известной, то по напряжению U2 можно судить о напряжении
Сила тока во вторичной цепи
12 — U2' ^2*
где Z2 — полное сопротивление вторичной цепи.
Для повышения точности трансформаторов напряжения следует увеличивать значение Z2. Выполнение этого требования обеспечивается включением во вторичную цепь трансформаторов напряжения вольтметров и параллельных цепей фазометров, ваттметров, счетчиков энергии н т. п. ; -
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Измерение сопротивлений методом амперметра и вольтметра. Магнитоэлектрические измерительные механизмы в сочетании с источником питания широко используются для измерения электрических сопротивлений.
На рис. 9-25 изображены 2 схемы, позволяющие измерять сопротивления по способу амперметра и вольтметра.
Для схемы рис. 9-25, а имеем:
Rx = UH -Ra,’
где Rx — измеряемое сопротивление; 7?а — сопротивление амперметра,
Для схемы рис. 9-25, б ток /, измеряемый амперметром РА, равен сумме токов, протекающих через вольтметр PV и резистор с измеряемым сопротивлением Rx:
Яв Ях ’
где RB — сопротивление вольтметра.
Отсюда
U
Rx~ I-U/Ra'
*
Измерение тока и напряжения. Ток и напряжение в судовых цепях постоянного тока измеряют главным образом амперметрами и вольтметрами магнитоэлектрической системы. Амперметры включаются в положительный провод контролируемой цепи чаще с помощью шунтов. Амперметры с шунтами соединяют-'йса-либрованными проводами, сопротивление которых должно Ьоот'ветствовать паспортным данным этих приборов. Вольтметры включаются непосредственно или последовательно с наружными добавочными резисторами. Ток, измеряемый в цепях якоря генераторов постоянного тока возбуждения трехфазных синхронных генераторов, наиболее ответственных потребителей, а также в отдельных цепях по мере необходимости в процессе наладкн.
Верхний предел шкалы амперметра должен быть не менее 120—150 % номинального значения контролируемого тока, верхний предел Щкалы вольтметра — не менее 120 % номинального значения рабочего напряжения данной цепи.
Ток и напряжение в судовых трехфазных цепях измеряют главным образом амперметрами и вольтметрами электромагнитной И фер-родинамической систем. Эти приборы включаются непосредственно или через измерительные трансформаторы. Выбор того или иного способа включения амперметров зависит от номинальных значений напряжений и тока контролируемой цепи, а вольтметров — от номинального напряжения. В установках переменного тока с номинальным напряжением 380 В и более приборы включаются с помощью измерительных трансформаторов тока и напряжения, маркировка которых показана на схеме (рис. 9-26, а и б).
Рис. 9-25. Схемы изменения сопротивлений по способу амперметра и вольтметра: а — малых; б — больших
( Z
Измерение тока осуществляется в цепи статора синхронных генераторов и наиболее ответственных потребителей энергии. Так как нагрузка трехфазной системы может быть несимметричной, то измеряют токи всех фаз, При измерении Токов в трехфазной цепи могут быть применены два или три трансформатора тока. В трехфазных цепях без нейтрального провода преимущественное распространение получила более экономичная схема (рис. 9-26, а) с двумя трансформаторами, позволяющая измерять действующие значения токов трех фаз. Как видно из схемы, амперметры РАд и РА& включены во вторичные обмотки трансформаторов тока фаз А и В. Амперметр РАС включен так, что измеряет геометрическую сумму токов /д и /в. Но для трехфазной системы
где /д, I в и действующие значения токов соответствующих фаз.
Следовательно, по амперметру РАС протекает ток, равный току фазы С.
Для Измерения токов без разрыва цепи применяют так называемые измерительные клещи (рис. 9-27). Основным элементом клещей является трансформатор тока, магнитопровод которого состоит из двух половин — 2 п 4, соединенных шарниром й поджатых одна к другой пружиной (на рисунке не показана). При нажатии курка 1 половины магнитолровода расходятся и охватывают ширину 3, не нарушая ее целости. Измеряемый ток протекает по шине 3, Создаваемый им магнитный поток замыкается по магнитопроводу. Ток вторичной обмотки 5 измеряется амперметром выпрямительной или ферродинамической системы, который схема-
Рнс. 9-26. Измерение в трехфазиой цепи с помощью трансформатора: а — тока; б — напряжений
Рис. 9-27. Устройство электроизмерительных клещей
тично показан на рис. 9-21. Шкала амперметра градуируется по значениям первичного тока. Амперметр обычно встраивают в ручку клещей, находят применение и выносные приборы.
Точность измерения с помощью клещей не превышает 2,5—4%. Однако благодаря возможности быстрого измерения больших токов без разрыва токоведущей шины их применяют довольно широко.
Наряду с клещамн-амперметрамй промыш
ленностью выпускаются измерительные клещи-ваттметры н фазометры, последовательная цепь которых включается во вторичную обмотку клещей, а параллельная цепь со встроенными добавочными резисторами подключается к проводам контролируемой сети.
При использовании измерительных трансформаторов для измерения токов и напряжений полярность подключения измерительных приборов (амперметров или вольтметров) к вторичной обмотке трансформатора не имеет значения. Однако показания ваттметров, счетчиков энергии и фазометров зависят от полярности приложенных токов и напряжений. По
этому на контактных зажимах измерительных трансформаторов тока имеется маркировка
Рис. 9-28. Схема измерения активной мощности трехфазной четырехпроводной цепи методом трек ваттметров
Рис. 9-29. Схемы измерения активной мощности трехфазной цепи методом одного ваттметра при симметричной нагрузке
238
Jli и Л2> которой соответствует маркировка И1 и И2 на выводах вторичной обмотки (см. рис. 9-26, а).
Начало и конец первичных обмоток трансформаторов напряжения маркируются А и X, чему соответствуют а и х на выводах вторичных обмоток.
Измерение мощности и энергий. Мощность в судовых электрических установках постоянного тока не измеряют, поскольку показания амперметров прямо пропорциональны мощности. В судовых установках трехфазного тока измеряют активную мощность, отдаваемую генераторами в сеть, с помощью ваттметров, главным образом ферродинамической системы.
Схемы включения счетчиков электроэнергии в контролируемые сети подобны схемам включения ваттметров.
Активную мощность в трехфазных цепях измеряют исходя из того, что активная мощность трехфазной системы, выраженная через напряжения и ток фазы,
Р = ЗГ/ф /ф cos (р.
Из этого уравнения следует, что активная мощность трехфазной цепи в общем случае (при симметричной и несимметричной нагрузках) может быть определена как сумма показаний трех ваттметров, каждый из которых измеряет мощность одной фазы. Для этого по последовательным цепям каждого из ваттметров должен протекать ток одной фазы, а параллельные обмотки должны включаться на соответствующее напряжение фазы. Такой метод измерения мощности трехфазной системы называется методом трех ваттметров (рис. 9-28) и применяется при соединении нагрузки или генератора звездой с нейтральным проводом (четырехпроводная система).
Если нейтральный Провод отсутствует и нейтральная точка звезды недоступна для соединения с ней параллельных цепей ваттметров, метод трех ваттметров неприменим. Прн несимметричной нагрузке, соединенной треугольником, ваттметры должны быть включены в каждую фазу треугольника, что практически не всегда возможно, Недостатком метода трех ваттметров является необходимость установки трех приборов и суммирования их показаний. Поэтому вместо трех ваттметров иногда применяют один прибор — трехфазный ваттметр, состоящий из трех измерительных механизмов (трехэлемёнтный), подвижные части которых закреплены на общей оси. Отклонение подвижной части такого прибора пропорционально \ измеряемой мощности.
Активная мощность симметричной трехфазной цепи может быть определена как утроенное значение мощности одной из фаз (т. е. измерена одним прибором). Такой метод измерения трехфазной мощности называется методом одного ваттметра.
В случае соединения объекта измерения звездой при наличии нейтрального провода ; или доступной нейтральной точки ваттметры включают по схеме рис. 9-29, а. Тогда по по-следовательноЙ. цепи прибора протекает ток фазы, а к параллельной цепи подводится напряжение фазы.
Рис. 9-30. Измерение активной мощности трехфазной цепи методом двух ваттметров:
а — схема включения; б устройство двухэлементного ваттметра — рамки параллельной цепи; 2,2' — магнитная система, 3,3'— обмотки последовательной цепи); в — схема двухэлементного ваттметра
Если нейтральный провод отсутствует и нейтральная точка недоступна, то для включения параллельной цепи применяют схему с искусственной нейтральной точкой (рис. 9-29, б). Она образуется двумя вспомогательными резисторами R1 и R2 и резистором /?в параллельной цепи ваттметра, включенными звездой. Если сопротивления резисторов R1 и R2 равны сопротивлению резистора RB параллельной цепи* то при симметричной нагрузке потенциал общей точки соединения резисторов равен потенциалу недоступной нейтральной точки, а показания ваттметра равны мощности одной фазы. Если при градуировке приборов (рис. 9-29, а и б) ввести коэффициент 3, то их показания будут соответствовать активной мощности трехфазной системы. При несимметричной нагрузке метод одного ваттметра неприменим ввиду различной мощности фаз.
Мощность в трехпроводной трехфазной системе при симметричной и несимметричной нагрузках, соединенной звездой или треугольником, может быть также измерена методом двух ваттметров; по их последовательным обмоткам протекают линейные токи, а параллельные обмотки включены на линейные напряжения между фазами, в которые включены последовательные обмотки, и фазой, свободной от последовательных обмоток (рис. 9-30, а).
Общая мощность трехфазной системы определяется как алгебраическая сумма показаний двух ваттметров:
Р - Рi ± Р2.
При измерении этим методом необходимо иметь в виду, что в случае смешанной (активнореактивной) нагрузки при ф — ±60° показание одного из ваттметров будет равно нулю, а при ф > 60° знак момента одного из ваттметров изменится и его стрелка будет отклоняться влево от нулевой отметки. Для отсчета по..это
му вольтметру необходимо изменить направление тока в одной из его обмоток. После такого переключения мощность трехфазной системы определяется как разность показаний ваттметров.
Измерение активной мощности судовых генераторов трехфазного тока осуществляется методом двух ваттметров. Чтобы исключить необходимость суммирования показаний, измерительные механизмы ваттметров объединяют так, что их подвижные части имеют общую ось. Вращающиеся моменты обоих приборов алгебраически складываются.
Реактивную мощность в симметричных трехпроводных трехфазных сетях можно измерить одним однофазным ваттметром активной мощности, включенным, как показано на рис. 9-31,а. Согласно векторной диаграмме на рис. 9-31, б замеряемая реактивная мощность сети будет
<2 = КТ ил /л sin Фна jT Q] •
Если известны значения линейного тока /л, линейного напряжения иЛ и активной мощности Р, то реактивная мощность трехфазного
Рис. 9-31. Измерение реактивной мощности в трехфазной цепи при симметричной Нагрузке
тока Q может быть определена аналитически. Для этого из формулы
Р = 1,73£/л/л cos ф определяют значение соэф, по которому находят sin ф, что позволяет вычислить реактивную мощность.
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ .
ИЗОЛЯЦИИ 1 1 '
« . J
Измерение переносными приборами. Сопротивление изоляции измеряют при снятом напряжении, с отключенными и включенными приемниками. Измеряются эквивалентные сопротивления, отличающиеся от истинных значений (рис. 9-32). .
При снятом напряжении измерение сопротивления изоляции отдельных участков сети или элемента электрической установки относительно корпуса судна производится переносными мегаомметрами магнитоэлектрической системы, развивающими напряжение 550 В — для цепей с номинальным напряжением до 400 В, 1000 В — для цепей с номинальным напряжением 400—1000 В и не менее 2500 В для цепей с номинальным напряжением более 1000 В. Мегаомметр включают между одним из проводов сети и корпусом судна (рнс. 9-32,а). Измеряются сопротивления путей утечки тока каждого провода сети н между токоведущимй жилами. Сопротивления путей утечки обозначены: г2, г3, г4, гб, гв, г1г, г13,г23, г31.
Сопротивление изоляции по переносным приборам следует фиксировать^ через 1 мин после приложения рабочего напряжения. После окончания измерений сопротивления Изоляции сетей, обладающих значительной емкостью,
для предохранения от поражения электрическим током (при случайном прикосновении) необходимо снять с сети заряд путем заземления или закорачивания. Во избежание получения завышенных результатов при измерениях следует присоединять к жиле отрицательный полюс прибора, а к корпусу судна — положительный, иначе вследствие электролиза происходит окисление металла н увеличивается переходное сопротивление в месте соприкосновения провода, идущего от прибора, с токо-ведущей жилой кабеля.
В качестве измерительных приборов используют переносные мегаомметры типов М-1101, М-1102, БМ-1 и БМ-2.
Измерение щитовыми приборами. Сопротивление изоляции провода, находящегося под напряжением, с включенными приемниками измеряют посредством щитовых вольтметров или мегаомметров.
При постоянном токе сопротивление изоляции сетей измеряют по трем показаниям высокоомного вольтметра (рис. 9-33).
Эквивалентное сопротивление изоляции можно определить по формуле
где (/2, — напряжение между про-
водами и напряжение каждого провода на корпус, В;
гв — сопротивление вольтметра, Ом.
В трехфазных сетях с изолированной нейтралью для контроля применяют 3 вольтметра (рис. 9-34). При ухудшении изоляции ее проводимость возрастает в п раз. Из векторных диаграмм видно, что по мере снижения сопротивления изоляции фазы А показания
Рис. 9-32. Схемы измерений сопротивления изоляции переносным мегаомметром при отключенных источниках тока и приемниках одно-, двух-, трех- и многожильных кабелей (а, б, г, е) и схемы замещения при измерениях двух- и трехжильных кабелей
240
Рис. 9-33. Определение вольтметром сопротивления изоляции линии постоянного тока тремя измерениями:
а — схема измерения; б — схема замещения
вольтметра этой фазы уменьшаются, а показания вольтметров фаз В и С увеличиваются до значения линейных напряжений в пределе. Таким образом, по показаниям вольтметра можно судить о состоянии изоляции каждой фазы, т. е. п оо С/д —> О,
Непрерывный контроль сопротивления изоляции. На рис. 9-35 представлена схема прибора «Электрон-1», предназначенного для непрерывного контроля сопротивления изоляции
Рнс. 9-34. Определение сопротивления изоляции в цепях трехфазного тока тремя вольтметрами:
а — схема измерения; б, в, г — векторные диаграммы напряжений прн разных л; g£, g& g(j — активные проводимости фаз А, В, С на корпус
в одно- и трехфазных цепях с изолированной нейтралью напряжением до 400 В и частотами 50—500 Гц, С помощью этого прибора мож-
Рис. 9-35. Схема устройства «Электрон-1» для непрерывного контроля сопротивления
изоляции:
Т — четырехобмоточный трансформатор; К — реле; S3 — переключатель; S2 — кнопка контроля сигнализации; S1 — кнопка включения прибора; VT1—VT4 — транзисторы; Cl—С7 — конденсаторы; Rl—R34 — резисторы; V/, V2, V5—V9 — диоды; V3, V4, V10—V13 — стабилитроны; Н — сйгнальная лампа ' ,
241
йо измерять сопротивление изоляции при наличии и отсутствии напряжения в сети.
Схема прибора состоит из измерительной и сигнализационной частей. На измерительную часть схемы от обмотки II подается выпрямленное отфильтрованное стабилизированное напряжение 150 В. Посредством кнопки S1 на момент измерения оно подается в контролируемую сеть через прибор. В этом случае ток в измерительной цепи
I — Г//(/?из+ #о) > где Яйз — сопротивление изоляции контролируемой цепи;
7?о — внутреннее сопротивление прибора.
Включенный в измерительную цепь вольтметр градуирован как мегаомметр и показывает значение сопротивления изоляции контролируемой цепи.
Сигнализирующая часть схемы прибора питается от обмоток III и IV. Она состоит из двух триггеров, работающих в режиме ключа. При уменьшений сопротивления изоляции ниже заданного предела Сопротивления уставки через стабилитроны V12 и VI3 на триод VT1 поступает сигнал, вызывающий опрокидывание первого триггера, который в свою очередь опрокидывает второй триггер и подает сигнал на Лампу и звонок. Триоды VT1 и VT2 имеют проводимость только при положительном потенциале базы, а триоды VT3 и VT4 — только при отрицательном. Переключатель S3 служит для переключения цепи сигнализации на различные уставки наименьшего допустимого сопротивления изоляции. Кнопка S2 служит для контроля исправности цепи сигнализации. Диапазон контролируемого сопротивления изоляции —25—500 кОм. Прибор «Электрон-1» может получать питание от контролируемой сети или от постороннего источника тока. Устройства непрерывного контроля изоляции реагируют только на активное сопротивление изоляций н не реагируют на емкостное сопротивление фаз относительно корпуса.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СУДОВЫХ электроизмерительных приборов
Техническое обслуживание. Четкая работа судовых электроизмерительных приборов обеспечивается квалифицированным обслуживанием и своевременным ремонтом. Каждый комплект приборов снабжается описанием и правилами пользования, составленными заводом-изготовителем. При эксплуатации приборов судовые электрики обязаны выполнять требования этйх инструкций. Во время работы электрооборудования непрерывно наблюдают за ним и за электроизмерительными приборами, включенными в его схему. Не реже одного раза в сутки осматривают приборы, установленные на ГЭРЩ, И следят за их показаниями, сравнивая показания генераторных амперметров с суммой показаний амперметров потребителей, а вольтметров — с показаниями контрольных приборов.
242 -
При работе с электроизмерительными приборами необходимо соблюдать следующие требования.
При сборке схемы с переносными или Другими приборами необходимо подробно ознакомиться со схемой соединения измерительных приборов и других элементов и выяснить места расположения отключающих устройств со стороны питания. Схемы с измерительными приборами следует собирать при выключенном напряжении.
Металлические корпуса электроизмерительных приборов должны иметь надежное электрическое соединений с корпусом судна. В случае установки электроизмерительных приборов на амортизаторах корпуса этих приборов должны быть обязательно соединены с корпусом судна специальными медными гибкими заземляющими проводами.
Все работы по осмотру контактных частей электроизмерительных приборов можно выполнять только при снятом напряжении. В ме-стах отключения должен быть вывешен плакат, запрещающий включение. Перед началом ра- * боты необходимо убедиться в отсутствии напряжения, пользуясь указателем низкого на- ; пряжения или контрольной лампой; предварительно надо проверить их исправность.
При необходимости разрыва токовой цепи измерительных приборов надо предварительно замкнуть накоротко цепь вторичной обмотки трансформатора тока. Запрещается размыкать вторичную цепь трансформатора тока, если в цепях отсутствуют специальные зажимы для закорачивания. Нельзя также выполнять какие-либо переключения во вторичной цепи трансформатора тока, включенного в сеть, так, как на его разомкнутой обмотке может возникнуть напряжение, опасное для жизни обслуживающего персонала н для изоляции вторичной обмотки.
Присоединение н отсоединение переносных приборов, измерительных трансформаторов и т. д. возможны только прн отключенном напряжении со стороны элементов сети, к которым эти приборы присоединены.
В процессе работы электроизмерительных приборов происходят срабатывание трущихся частей, ослабление пружин, коррозия, ухудшение изоляции. Износ отдельных частей приводит к неисправной работе или повреждениям электроизмерительных приборов. Причинами, вызывающими неисправную работу, могут быть удары, тряска, электрическая перегрузка, неправильное включение н т. д. УДары и тряска вызывают деформацию корпуса прибора, нарушение целости стекла, деформацию подвижной части, нарушение уравновешенности, задевание за неподвижные части, повреждение опор, увеличение трения, ослабление крепежных Деталей, обрыв проводов, нарушение изоляции, ослабление постоянных магнитов.
Электрическая перегрузка приборов вызывает нарушение изоляции, обрыв цепи или. короткое замыкание, механическую деформа-, цию подвижной части и указательной стрелки, смещение стрелки относительно оси, смещение
успокоителя, перегорание токоведущих пружинок, повреждение рамок и катушек, блага, проникшая внутрь прибора, может ухудшить изоляцию и вызвать коррозию внутренних деталей, нарушающую работу подвижных частей. Неисправный прибор дает неверные Показания или не действует: указательная стрелка не смещается с нулевой отметки илн задерживается в промежуточных положениях. Судовой электрик должен вовремя обнаружить неисправность и определить причину ее возникновения. Простейшие неисправности надо немедленно устранять на месте.
Значительно поврежденный прибор прн отсутствии специального инструмента и оборудования отремонтировать в судовых условиях невозможно. Приборы с серьезными повреждениями в судовых условиях ремонтировать невозможно. Приборы с серьезными повреждениями в судовых условиях обычно не ремонтируют, а заменяют аналогичными новыми. Если на судне отсутствуют приборы такого же типа и с такой же шкалой, как и поврежденный, то последний временно можно заменить прибором другого, подходящего типа. При замене амперметров можно использовать прибо
ры с другой шкалой, но снабженные наружным шунтом или трансформатором Тока того Же типа, что и заменяемые. Цена деления шкалы при этом изменится, и ее необходимо соответствующим образом откорректировать. Например, если поврежденный прибор с пределе^ измерений 100 А имел шкалу 0,20, 40, 60, 80, 100, а вместо него используется прибор с пределом измерений 500 А со шкалой 0,100, 200, 300, 400, 500, то последние надо соответственно переписать на 20, 40, 60, 80, 100. Шунт или трансформатор тока при этом остается прежний. Если поврежден вольтметр, то он может быть временно заменен другим со шкалой на большее напряжение, но соответствующим роду тока измеряемого напряжения.
Неисправности электроизмерительных приборов. Различные системы электроизмерительных приборов и различные типы одной системы, обладающие специфическими особенностями конструкции, имеют своеобразные неисправности.
Однако часто возникают неисправности, присущие всем системам и типам приборов. Такие основные неисправности приборов и способы их устранения приведены в табл. 9-2.
Таблица 9-2. Неисправности электроизмерительных приборов и способы их устранения
Признаки неисправности
Прибор не дает показаний
Указательная стрелка прибора свободно не перемещается
Причины
Обрыв в цепи прибора — в обмотках катушек, в добавочном резисторе, в шунте, в токопроводящих пружинах н соединительных проводах
Перегорела плавкая вставка
Неисправен универсальный переключатель
Обрыв соединительных проводов
Поврежден корпус прибора
Стрелка задевает за шкалу или стекло
Способы устранения
Устранить обрыв в катушках, соединив оборванные концы. Если провести сращивание невозможно, перемотать катушку. Разматывая катушку, посчитать, из скольких витков она состоит. Определить диаметры неизолированного провода и провода с изоляцией, подобрать соответствующий провод и произвести намотку, сохраняя число витков. Обрыв в обмотках добавочных резисторов устраняется так же. Устранение обрыва пружины вследствие плохой пайки производится путем новой пайки. Устранение обрыва пружины вследствие ее повреждения производится путем замены однотипной (иногда снятой с прншедшёго в негодность прибора)
Восстановить плавкую вставку Отремонтировать или заменить
Устранить обрыв
Снять прибор и при возможности отремонтировать или сдать в ремонт, заменив исправным
Поставить стрелку в правильное положение
У-
Продолжение табл. 9-2
ЙММ^МММ^^***********1^^
Признаки неисправности
Причины
ЙИП I II........ I
Способы устранения
Свободному перемещению стрелки (подвижной части) мешает попадание пыли или грязи в демпфер и воздушный зазор между рамкой и магнитом илн между сердечником и катушкой
Противовес задевает за механизм прибора или держатель пружины
Неисправность кернов
Керн сломан, измят, стерт, загрязнен или окислился
Неисправность кратера (подшипникового гнезда)
Неправильная форма
Кратера
Неправильная регулировка подшипниковых винтов
Изгиб указательной стрелки
Поломка указательной стрелки
Трещины в камне, загрязнение, нарушение формы кратера
Местное углубление в результате продолжительного трения
Чрезмерный затяг винтов, затрудняющий ход подвижной части, что может также вызвать повреждение кернов и кратера
Кратковременная, но значительная перегрузка в цепи прибора
Механические повреждения или электрический удар
Промыть, очистить детали от грязи; при необходимости выпрямить искривленную рамку
Отогнуть противовес в нужную сторону. Если при этом центр тяжести подвижной системы перемещается, то следует провести балансировку
При сильных повреждениях конец керна заново затачивают на токарном станке острым резцом, после чего производят его закалку, шлифовку и полировку. Если керн только притупился, его конечную поверхность шлифуют и полируют
Удалить грязь промыванием в спирте. Камни с трещиной заменить новыми
Заменить изношенный камень новым
Отрегулировать подшипниковые винты так, чтобы ось прибора лежала в подшипниках несколько свободнее
Выпрямить указательную стрелку в зависимости от ее формы обжимом, плоскогубцами или руками
Подложить под место нзлома кусочек алюминиевой проволоки (или полоску из фольги) и скрепить ее со стрелкой густым шеллаком или легко прикрепить
Прибор для измерения степени электризации среды. С целью защиты от статического электричества для измерения степени электризации нефтепродуктов и моющих жидкостей при проведении различных технологических операций на нефтеналивных судах применяется специальный прибор СЭЗ.
Прибор состоит из датчика, работающего по принципу электростатического генератора, и регистратора, соединенных кабелем длиной до 200 м. Прибор взрывозащищенного исполнения и может применяться в танках и помещениях Судов всех классов и назначений. Принцип работы прибора основан на том, что заряд, заведенный иа измерительной пластине датчика измеряемым полем, периодически изменяется путем экранирования измеритель
ной пластины, заземленной вращающейся пластиной. В результате на измерительной пластине создается переменный сигнал, который измеряется электронным устройством.
Датчик состоит из предварительного усилителя измеряемого сигнала и предварительного усилителя генератора опорного сигнала.
Регистрирующий блок представляет собой высокочувствительный усилитель переменного тока, на выходе которого включены 2 синхронных однополупериодных детектора. К первому из них подключен световой указатель, проградуированный в единицах напряженности электростатического поля, а второй используется для подключения самопишущего прибора. Прибором можно измерять электростатические поля напряженностью до 5000 кВ/м. <
Г ла в a 10
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ СУДОВ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Системы освещения1. Различают следующие системы освещения:
Общее (нормальное) — для освещения всего -помещения или пространства в целом;
н местное — для создания необходимой осве
щенности непосредственно на рабочих поверх
ностях, указания мест входов и выходов нли
выделения
узлов архитектурного
ЯЛЕ
ормления;
Г
переносное — для временного местного ос
вещения;
комбинированное — для одновременного освещения всего помещения в целом и необходимой освещенности на рабочих поверхностях.
На морских судах могут использоваться только 2 системы искусственного освещения: система общего освещения; система комбинированного освещения. Применение одного местного освещения внутри помещений не допускается. Для общего освещения судовых помещений рекомендуется применять газоразрядные лампы, люминесцентные — типа ДБ.
г Лампы накаливания используются преи
мущественно: для местного освещения; для освещения помещений с временным пребыванием людей; во взрыво- и пожароопасных помещениях, а также в помещениях особо сырых, пыльных и с химически активной средой; если применение люминесцентных ламп по
-техническим причинам невозможно.
Для освещения открытых палуб и наружных пространств наряду с лампами накаливания могут применяться газоразрядные лампы дщпа ДР Л.
’ус':. В энергетических отделениях для производства ремонтных работ следует предусматривать применение переносного освещения. /Mi.Для общего освещения энергетических отделений и помещений без естественного осве-
щения или с недостаточным естественным освещением, предназначенных для постоянного пребывания работающих, должны применяться люминесцентные лампы независимо от принятой системы освещения. Использование ламп накаливания допускается только в случаях невозможности применения люминесцентных ламп.
1 Указанные требования и рекомендации, а также нормы освещенности регламентированы Нормами искусственного освещения на судах морского флота.
Виды освещения. Существуют следующие виды освещения:
внутреннее — в помещениях судна; наружное — на открытых палубах; аварийное — для временного обеспечения наименьшей видимости при внезапном обесточивании;
дежурное — для возможности передвижения судового персонала в помещениях, где нет надобности в постоянном освещении;
иллюминационное — декоративное праздничное освещение.
Сеть внутреннего освещения, как основная, всегда находится под напряжением. Сеть наружного освещения при необходимости должна отключаться централизованно.
Сеть аварийного освещения получает питание от аварийного генератора или от аккумуляторов и включается автоматически при внезапном обесточивании сети нормального освещения.
Аккумуляторы аварийного освещения могут быть как общие, так и индивидуальные для каждого светильника.
Лампы аварийного освещения часто встраиваются в светильники общего освещения.
Основные световые величины. Энергия излучения распространяется в пространстве в виде электромагнитных колебаний с различными длинами волн и воспринимается человеческим глазом как свет лишь в небольшой части спектра.
Энергия излучения электромагнитных колебаний с длиной волн 0,38—0,78 мкм воспринимается глазом человека как световое ощущение. Излучение со сплошным спектром, содержащим все видимые электромагнитные колебания с Длиной волны 0,38—0,78 мкм, воспринимаемся глазом как белый цвет. Излучение с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленая часть спектра) обладают наибольшей видимостью. Излучения с длиной волны меньше 0,38 мкм (ультрафиолетовая часть спектра) и с длиной волны больше 0,78 мкм (инфракрасная часть спектра) как свет глазом не ощущаются.
Световой поток. Ф — мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по величине субъективного зрительного ощущения так называемым средним нормальным глазом человека. Единица светового потока — люмен (лм). Люмен — световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле 1 ср при силе света 1 кд.
245
Таблица 10-1.
Характерные нормы освещенности на судах ............ I
Помещение, рабочее место
Рабочая поверхность
Плоскость.
в которой нормируется освещенность
Минимальная освещенность, лк. при лампах
люминесцентных накаливания
комбиннро- 1 комбиниро- 4
ванное ванное
освещение Ф освещение э и О £
ф 4' х Ф н Ф U О л Q О 4U Ф .8 te V о
3S S X go,
о 7 © ю X 45 7 © с я
о4- о О X с + о о X
Жилые помещения (каюты)
Кают-компаниИ, столовые, рестораны, буфеты, кафе
Закрытые палубы, коридоры, тамбуры, трапы
Камбузы, пекарни, кондитерские цехи
Разделочные мяса, рыбы, овощей
Буфетные, моечные, посудные
Провизионные кладовые, холодильные камеры
Туалеты, душевые, умывальные, ванные, бани и раздевальные при них
Операционные
Амбулатории, врачебные кабинеты, перевязочные, процедурные, санитарные каюты
Лазареты, изоляторы
Аптеки, лаборатории
Рулевые рубки
Штурманские, радйорубки, трансляционные узлы
Мастерские
0,8 м от палубы
На столах
У надкоечного светильника на расстоянии 0,5 м
На плоскости зеркала
На столах
На палубе
0,8 м от палубы
На столах
0,8 м от палубы
На палубе
То же
На плоскости зеркала
0,8 м от палубы
0,8 м от палубы
На столах
Помещения главных и Вспомо гательиых " меха-
0,8 м от палубы
0,8 м от палубы
0,8 м от палубы
0,8 м от палубы На столах
На шкалах приборов
0,8 м от палубы
На станках токарных, сверлильных
На палубе
На шкалах приборов ступеньки трайа
Горизонтальная То же Вертикальная
»
Горизонтальная
То же
» » Вертикальная Горизонтальная
То же
Вертикальная
Горизонтальная
То же
Вертикальная Горизонтальная
400
200
200
200 100 200 В 300 200 100 50 100 I : ' J
100 * 200 50
200 100
75 30
500 200
500
300
1500
200
300
200
75
“75 100
400
300
150
200
75
150
200
750
150
КС
100
500
75
100
150
100
30
30
50
200
150
300
500
300
750
100
100
300
50
150
75 * h •
юб.
50
100
5b.
300
30
Продолженйе табл. 16-1 *
Помещение, рабочее место
Рабочая поверхность
Плоскость, в которой нормируется освещенность
Минимальная освещенность, лк, прн лампах
люминесцентных накаливаний • *
комбинированное освещение общее освещение комбинированное освещение общее освещение
общее-Ь 4-местное общее 90 И139 «+ 4-эаЩро <и «м о
низмов, котельные помещения
Центральные посты управления
Рефрижераторные, гирокомпас-ные, румпельные, агрегатные, насосные, помещения утилизационных установок
Аккумуляторные
Туннели гребного вала, шахты лага и эхолота
Грузовые помещения на судах «Ро-Ро» (автоплатформы)
Грузовые палубы во время грузовых операций
Грузовые палубы без грузовых операций
Наружные трапы, проходы, забортные трапы, переходные мостики
Забортное пространство в районе спуска шлюпок
На палубе
На шкалах приборов управления
На шкалах приборов ГЭРЩ
За ГЭРЩ
На палубе
На шкалах приборов
На палубе
На стеллажах , На палубе
На палубе:
во время грузовых операций в период рейса
На палубе
На палубе
На палубе
На уровне ватерлинии
Горизонтальная То же
Вертикальная
Горизонтальная Вертикальная
Горизонтальная Вертикальная Горизонтальная
То же
150
500
300
200
75
150
75
150
50
100
30
75
20
5б
10
75
300
200
150
30
75
50
75
20
50
20
30
10
20
5
Сила света / — пространственная плотность светового потока. Единица силы света — кандела (кд). Кандела — сила света, испускаемая с площади 1/600 000 м2 сечения пол-’ ного излучателя в перпендикулярном этой площади сечения направлении, при температуре затвердения цлатины при давлении 101325 Па.
Единицы силы света, как и светового потока, применяются чаще всего для характеристики ламп и осветительных приборов.
Освещенность Е — поверхностная плотность светового потока.
Единица- освещенности — люкс (лк); Люкс — освещенность поверхности площадью
1 м2 при падающем на нее световом потоке 1 лм:
Е - Ф/S. '
Зависимость между освещенностью и силой света выражается формулой
Е — Zcosa/r2 или Е Icos3a/№,
где Е — освещенность в любой точке осве-"чцаемой поверхности, лк;
I — сила света источника, кд;
a — угол Между перпендикуляром к поверхности и направлением от источника света к данной точке, град;
г — расстояние от источника света до данной точки, м;
h — высота подвеса источника света над поверхностью, м.
Из приведенной формулы следует, что освещенность от точечного источника прямо пропорциональна силе света в данном направлений и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника.
Яркость L — отношение силы света светящейся или отражающей поверхности к площади ее проекции на плоскость, перпендикулярную рассматриваемому направлению:
L - Z/S.
Световые свойства тел. Световой поток, паДающий на любое физическое тело, частично отражается, частично поглощается и частично пропускается.
Влияние среды, заполненной рассматриваемым физическим телом, иа падающий на Нее световой поток характеризуется коэффициентами отражения р, пропускания т и поглощения а.
Коэффициент отражения определяется отношением отраженного потока Фр к падающему потоку Ф, т. е.
р фр/ф.
Коэффициент пропускания определяется отношением прошедшего через тело светового потока Фт к падающему потоку Ф, т. е.
т Ф-/Ф.
Коэффициент поглощения определяется отношением поглощенного телом потока Фа к падающему потоку Ф, т. е.
а — Ф„/Ф. a
Наибольший коэффициент отражения характерен для гладких поверхностей, окрашенных в белый цвет. Наибольший коэффициент пропускания имеет чистое, прозрачное стекло. Очевидно, что при одном и том же светильнике качество освещения повышается, если стеклянные колпаки светильников чистые, а поверхности подволоков и переборок окрашены в светлые тона.
Нормы освещенности. В табл. 10-1 приведены характерные нормы освещенности, регламентированные Нормами искусственного освещения на судах морского флота.
248
,1 j А. f* 4 - f I г fЛ : r'i S
Конструкция и цоколи. Основные номинальные параметры, на которые рассчитываются и при которых должны работать лампы накаливания, следующие: напряжение, соответствующее рабочему напряжению сети (В); мощность, потребляемая из сети (Вт); световой поток — мощность светового излучения (лм); световая отдача — отношение светового потока лампы и ее мощности (лм/Вт). характеризующая экономичность лампы.
Типичная конструкция лампы накаливания показана на рис. 10-1. Соединение лампы с патроном производится с помощью цоколя (рис. 10-2).
Наибольшее распространение получили резьбовые и штифтовые цоколи, причем последние обсепечивают более надежное контактное соединение лампы с патроном. Для этой же цели применяется насечка на резьбе цоколей, а в патроне устанавливается винтовая гильза со стопорящим устройством, исключающим возможность самоотвинчивания лампы. При необходимости определенного расположения нити в фокусе оптической системы используют фокусирующие цоколи.
Классификация. Буквенные обозначения ламп накаливания приведены в табл. 10-2. Цифры, стоящие после буквенного обозначения, указывают Напряжение в вольтах и через тире — номинальную мощность в ваттах.
Судовые лампы накаливания. Эти лампы предназначены для общего и местного освещения и сигнализации на судах морского И речного флота. Тело накала судовых ламп обладает повышенной механической прочностью. Типы этих ламп, их параметры и типы цоколей приведены в табл. 10-3.
Рис. 10-1. Устройство лампы накаливания: .)
/ — внешняя часть электродов; 2 — штенгель; 3 — пайка; 4 — цоколевочная мастика; 5 — средняя часть электрода; 6 ~ вакуум нли инертный газ; 7 — колба;
8 — тело накала; 9 — крючок; 10 — штабнк; 11 — внутренняя часть электрода; 12 — лопатка ножки; 13 — цоколь; 14 — изоляция; 15 — контактная пластинка
. *
Рис. 10-2. Типы цоколей, применяемых в судовых лампах накаливания:
а — резьбовой, без ранта; б- резьбовой, с рантом; в — штифтовой с одним контактом, без ранта; г — штифтовой с двумя контактами, без ранта; д — штифтовой с двумя контактами, с рантом; е — фокусирующий дисковый; ж — фокусйрующий секторный
Миниатюрные лампы накаливания. Малогабаритные лампы накаливания, обычно называемые миниатюрными^ применяются для самых различных целей: для переносных и карманных фонарей, освещения шкал электроизмерительных, радиотехнических и других приборов, для сигнализации и т. п. Основные технические данные миниатюрных ламп приведены в табл. 10-4.
Лампы накаливания в цилиндрических баллонах. Предназначены для сигнализации, освещения шкал приборов и других целей. Применяются в специальной аппаратуре на диспетчерских и распределительных щитах. Выпускаются с резьбовыми или со штифтовыми цоколями. Для работы в морских условиях изготовляются с латунными цоколями. Основные технические данные ламп накаливания в цилиндрических баллонах приведены в табл. 10-5.
Электрические прожекторные лампы накаливания. Предназначены для различных прожекторов: авиационных, судовых, железнодорожных и т. д. Большинство ламп вы-
№
Таблица 10-2. Буквенные обозначения ламп накаливания
Лампы накаливания и Обозначение
Общего назначения вакуум- в
ные
Наполненные г
Биспиральные Б
Биспиральные криптоновые БК
Судовые С
Местного освещения МС
Миниатюрные МН
Самолетные см
В цилиндрических баллонах ц
Коммутаторные КМ
Прожекторные пж, кпж
г , л л. \ , •, •
пускается с фокусирующими и резьбовыми цоколями.
Лампы большой мощности снабжают цилиндрическими цоколями с гибкими выводами, изолированными фарфоровыми бусами и заканчивающимися кабельными наконечниками. При эксплуатации прожекторные лампы в большинстве случаев включают на относительно короткие промежутки времени, поэтому они рассчитаны на малый срок службы и отличаются большой яркостью при малых размерах нити накаливания.
Прожекторные лампы многих типов могут эксплуатироваться только в строго определенном положении.
Основные технические данные прожекторных ламп приведены в табл. 10-6.
Таблица 10-3. Технические данные судовых ламп накаливания
Тнп лампы Напряжение* & Мощность, Вт Световой поток, лм Средняя продолжительность горения, ч Тнп цоколя г t
С13-25 13 25 400 200 B15d/18
С24-25 24 25 300 1000 Е27/27
с насечкой
С24-40 24 40 520 1000 Е27/27
С24-60 24 60 840 700 Е27/27
С26-25 26 25 400 200 B15d/18
СПО-25 ПО 25 190 1100 Е27/27
010-40 по 40 320 поо Е27./27
010-60 но 60 570 1100 £27/27
027-8 127 .8 32 1000 Е14/25X17
027-25 127 25 220 поо Е27/27 .
С127-40 127 40 340 . 1100 Е27/27
С127-60 127 60 540 поо Е27/27
С220-25 220 25 160 поо Е27/27
С220-40 220 40 330 поо Е27/27
С220-60 ) 220 60 540 поо < Е27/27
4 - . ! .wJ
< 2411
Таблица 10-4. Технические данные миниатюрных ламп накаливания
•V ь ' . Г ’ 4 ....*»»• • Д ' ’ ’ ’ ’ ф •г > «
Тнп лампы
Напряжение, В Мощность, Вт
1 1 ..............I И I . | .„1,1 , ,|,||, I,, ,
Световой Средняя про-поток. дм должительность Тнп цоколя горения, ч
МН2,5-0,15
МН2.5-0.54
МН2,5-0,72 МН6,3-0,3
Таблица ,10-5.
Тип лампы
Ц127-10
Щ27-15-1
Ц127-25
Ц220-10
Ц220-15-1
Ц220-25
2,5
2,5
2,5
6,3
0,15 0,54 0,72
0,3
2,3
7,0
12,0
8,5
45 550 ( 120 1000
Е10/13 Е10/13 Е10/13 Е10/13
Технические данные ламп накаливания в цилиндрических баллонах 4 ‘ s .1.
л
Напряжение, В
Мощность, Вт
Световой поток, лм
Средняя продолжительность горения, ч
Тип цоколя
127
127
127
220
220
220
10
15
25
10
15
25
50 105 190
45 80
170
1000
1000
1000
1000
1000
1000
Таблица 10-6. Технические данные прожекторных ламп накаливания
Тип лампы
Напряжение, В
Мощность, Вт
Световой поток, лм
Средняя продолжительность горения, ч
В15/18 В22/25 В15/18 В15/18 В22/25 В15/18
Тнп цоколя
ПЖ110-500 ПЖ127-1 000 ПЖ220-500 " ПЖ220-1000-1 ПЖ220-2000 ПЖ220-3000
ПЖ220-5000
110
127
220
220
220
220
220
ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ
500
1000
500
1000
2000
3000
. 5000
По форме разряда газоразрядные лампы дед яте я на две группы:
1) лампы тлеющего разряда — неоновые и люминесцентные;
2) ртутные люминесцентные лампы дугового разряда — низкого и высокого давлений.
Лампы тлеющего разряда. Неоновые лампы предназначены для световой сигнализации. Лампа представляет собой стеклянную колбу, в которую впаяны 2 электрода, расположенные на близком расстоянии один от другого. Колба наполнена инертным газом, в большинстве случаев неоном с примесью аргона и гелий. Материалом электродов служат никель, молибден, алюминий или сталь. Лампы включаются последовательно с бал-
Рис. 10-3. Схема включения неоновой лампы: HL — лампа неоновая; R резистор
10 500
19 000
9 800
18 000
44 400
58 300
147 500
150
125 150"
100
100
400
30
Е27/32
Е40/45
Е27/32
1Ф-С51-1
1Ф-С51-Г
1Ф-С51-1
Специальный
ластным резистором, который у ламп, имеющих достаточные размеры, встраивается в цоколь. Лампы незначительных размеров включаются последовательно с отдельным резистором. Резистор подбирают в соответствие с напряжением сети так, чтобы ток, проходящий через лампу, не превышал номинального значения. Схема включения приведена на рис. 10-3.
Технические данные неоновых ламп даны в табл. 10-7.
Люминесцентные лампы тлеющего разряда применяются для сигнализации. Имеют
Таблица 10-7. Технические данные неоновых ламп
Размеры, мм
Ти% ЦОКОЛЯ
ТН-02 0,25
ТН-03 0,3
85 200
150 200
9,5 34,5 1Ш-9/Г4-1
9,5 34,5 РЮ/13-1
• и ’ - • S’
Таблица 10-8. Технические данные люминесцентных ламп тлеющего разряда
.1 Тин ' лампы Ток, мА Яркость, кД/ы* Наименьшее напряжение сети, В Средняя продолжительность горения, ч Размеры, мм Тип цоколя
Диаметр Длина
ТЛО-З-1 3 50 1 127 <**
Т ЛЭ-3-1 3 20 127
- ТЛЖ-31 3 20 127
Т ЛГ-3-1 3 2 127 - 2000 45 40 1Ш 15/17-1
ТЛО-3-2 3 50 220
Т Л 3-3-2 3 20 220 -
ТЛЖ-3-2 3 20 220
ТЛГ-3-2 3 2 220 •
небольшую колбу цилиндрической формы, на внутреннюю поверхность которой наносится тонкий слой люминофора, преобразующего ультрафиолетовое излучение разряда в видимое. Р зависимости от вида люминофора лампы могут иметь различный цвет свечения (оранжевый, зеленый, голубой и т. д.). Лампы в сеть включаются последовательно с балластным резистором (см. рис. 10-3).
Люминесцентные лампы тлеющего разряда обозначаются так: ТЛ — тлеющего разряда люминесцентная; третья буква соответствует цв^ту свечения, например 3 — зеленый, Г — голубой и т, д.: первая цифра соответствует номинальному току лампы в миллиамперах, последующая условно характеризует напряжение зажигания лампы.
Основные технические данные люминес-
центных ламп тлеющего разряда приведены в табл. 10-8.
Лампы дугового разряда. Ртутные люминесцентные лампы низкого давления пред-. ставляют собой источники света, которые отличаются значительно более высокой световой отдачей, чем лампы накаливания. Лампы /наполнены инертным газрм. Назначение .инертного газа — обеспечить зажигание лдмпы.
Основным типом этих ламп является трубчатая (рис. 10-4). Лампа имеет следующее устройство: в стеклянную трубку 1, на внутреннюю поверхность которой нанесен слой люминофора 2, впаяны 2 электрода <?, выпол- ' нецные в Виде спирали из вольфрама, покрытой слоем окислов бария, стронция и кальция для увеличения эмиссии электронов. Электроды присоединены к штырькам специальных цоколей 4.
После откачки воздуха в лампу вводится капля ртути (около 50—80 мг) и инертный газ аргон, давление которого в лампе Составляет около 300 Па. Под действием напряжения, приложенного к предварительно разогретым до температуры 800 °C электродам лампы, вначале в парах аргона, а затем в парах ртути возникает электрический разряд, сопровождаемый интенсивным ультрафиолетовым излучением. Невидимое ультрафиоле-
Рис. 10-4, Трубчатая люминесцентная лампа
товое излучение, составляющее около 65 % всей энергии излучения, попадая на слой лю-
миносрора, вызывает его Подключение лампы
видимое сечение.
в светильнике осу-
ществляется с помощью цоколей трех видов: Ц2Ш5/15, Ц2Ш 13/24, Ц2Ш 13/35. В обозна-
чении типа цоколей буква «Ц» означает цоколь; цифра с буквой «2Ш» — двухштырьковый; числитель дроби — расстояние 4 меж
ду штырьками в миллиметрах; знаменатель — внутренний диаметр D корпуса цоколя в мил
лиметрах.
Конструкция цоколя показана на рис. 10-5. Корпуса 2 цоколя изготовлены из алюминиевого сплава или пластмассы, штырьки / — из латуни, а вкладыши 3 — из изоляционного материала.
На судах применяются еще 2 типа газоразрядных ламп, которые по устройству, конструкции, внешнему виду и схеме включения подобны люминесцентным. Это бактерицидные и эритемные лампы. Трубка лампы типа БУВ (бактерицидная увиолевая) изготовляется из увиолевого стекла, пропускающего ультрафиолетовые лучи с длиной волны 254— 260 нм. Это излучение может быть использовано для уничтожения бактерий. В лампе типа ЭУВ (эритемная увиолевая), в отличие от бактерицидной, на стенки трубки нанесен слой люминофора, который преобразует излучение ртутного разряда в ультрафиолетовое.
Технические данные ртутных люминесцентных ламп низкого давления приведены в табл. 10-9.
В судовых светильниках с люминесцент
ными, лампами низкого давления возможны 2 вида схем включения ламп: стартерная и
Рис. 10-5. Цоколи люминесцентных ламп: а - Ц2Щ Ш; б - Ц2Ш 13/24, Ц2Щ 13/35 - • ь ь
1
Таблица 10-9. Технические данные ртутных люминесцентных ламп низкого давления
Тип лампы Mono ность, Вт Световой ноток, лм Световая отдача, лм / Вт Наименьшее напряжение сети. В
ЛБ8-1 8 330 41,2 « 127
ЛБ8-2 8 330 41,2 127
ЛБ15 15 630 42 127
ЛБ15Т 15 630 42 127
ЛБА-15Т 15 630 42 127
ЛБ20 20 980 49 127
ЛБ40 40 2480 , 62 220
ЛБ40бп 40 2356 — 220
ЭУВ-15 15 Ультрафиолете- 127
вое излучение
Средняя продолжительность горения, ч Размеры, мм г •*. Тип ЦОКОЛЯ
Диаметр Длина
' 2000 16 302 Ц2Ш5 15
2000 16 302 Специальный
' 7500| 7500J л Хх 25 452,4 Ц211113,24
4000| 75001 38 604,8 Ц2Ш13.35
75001 50001 38 1214,4 Ц2Ш13/35
1000 25 452,4 Ц2Ш13/24
бесстартерная; эти схемы могут быть одно-и многоламповые. Р а с с м о т р и м одноламповую стартерную схему (рис. 10-6}.
Основными элементами схемы пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) являются: дроссель L, обмотки которого включены последовательно с люминесцентной лампой VI, стартер (зажигатель) V2, включенный параллельно лампе, конденсаторы С1—С4. Дроссель ограничивает силу тока лампы, стабилизирует разряд в лампе и обеспечивает достаточный зажигающий импульс напряжения при размыкании контактов стартера. Стартер обеспечивает предварительный прогрев катодов и размыкание цепи зажигания, после
Рис. 10-6. Одноламповая стартерная схема включения люминесцентной лампы низкого давления
Рис. 10-7. Стартеры тлеющего разряда:
а - колба стартера с одним биметаллическим электродом; б — колба симметричного стартера с двумя биметаллическими электродами; в ~~ стартер со снятым, кожухом; г - внешний вид стартера
252
' х" 1“ • '
чего в работе схемы не участвует. Конденсаторы служат для уменьшения радиопомех* создаваемых стартером, предотвращения про- . хождения в сеть высокочастотных токов, генерируемых лампой; увеличения надежности зажигания и повышения коэффициента ’
мощности схемы. ?
Стартер (рис. 10-7) представляет собой'; миниатюрную газоразрядную лампу тлею-'
щего разряда, которая заключена в метал-..
лический футляр 7, ционном основании
закрепленный на
изол я-контактными
штырьками 6. К штырькам подпаяны выводы , конденсатора 4. В стеклянную колбу 3, наполненную неоном, впаяны 2 электрода 1 и 2. Один из электродов (рис. 10-7, а) или оба-электрода у симметричного стартера (см. рис. 10-7, б) изготовлены из биметалла. Расстояние между электродами выбрано такое,
чтобы напряжение зажигания тлеющего разряда в стартере было меньше напряжения сети, но больше рабочего напряжения на лампе. Поскольку напряжение сети недостаточно для зажигания лампы VI при холодных катодах, то с подачей напряжения на схему возникает тлеющий разряд в стартере, который нагревает его электроды. При этом биметаллический
электрод, распрямляясь, замыкается со вторым электродом. При замкнутых контактах
стартера через электроды лампы протекает ы ток, нагревающий их до температуры 800-н- ч 900 °C, при которой благодаря термоэмиссии < внутри лампы появляется количество электро- ? нов, достаточное для возникновения разряда.
Через некоторое время электроды стартера остывают и размыкают цепь, в которую включен дроссель L, обладающий индуктивным сопротивлением. Разрыв цепи вызывает появление в дросселе э. д. с. самоиндукции, создающей на катодах лампы импульс повышен-;-ного напряжения, под действием которого лампа зажигается. Если импульс напряжения,; оказывается недостаточным или не прогрелись
электроды, лампа вспыхивает и тут же гаснет, ’ В этом случае описанный процесс зажигания повторяется до момента возникновения устойчивого разряда. ;
В данной схеме применен дроссель с си.Мг. метрированной обмоткой, состоящей из двух д
одинаковых частей, закрепленных на общем сердечнике. В этом случае оба электрода лампы работают.
Наиболее распространенной бесстартер-иой схемой, применяемой в судовых светильниках, является схема быстрого зажигания с предва р и тел ьн ы м подо гревом катода (рис. 10-8, а). Здесь электроды лампы V подключены к вторичным обмоткам // и /// автотрансформатора Г. При подаче напряжения иа схему с помощью этих обмоток осуществляется подогрев электродов лампы. Сопротивление первичной обмотки / трансформатора значительно больше сопротивления дросселя. Поэтому, пока лампа ие загорелась, напряжение иа ней примерно равно напряжению сети.
Зажигание лампы происходит в момент, когда потенциал ее зажигания достигнет значения напряжения, приложенного к ней. После зажигания лампы через дроссель начинает течь рабочий ток лампы. Этот ток создает на дросселе падение напряжения, благодаря чему напряжение на первичной обмотке автотрансформатора и на лампе снижается примерно в 2 раза. Снижение напряжения на обмотке / приводит к соответствующему снижению напряжения на обмотках // и ///, что вызывает уменьшение значения тока накала электрода лампы. Параллельно лампе включены конденсатор С, предназначенный для повышения coscp и резистор R для разряда конденсатора при отключении схемы от сети.
Наряду с одноламповой широко применяется двухламповая схема (рис. 10-8, б), состоящая из двух одноламповых.
Ртутные люминесцентные лампы высокого давления бывают двух- и четырехэлектродные. Четырехэлектродная лампа высокого давления типа ДРЛ (рис. 10-9) состоит из кварцевой трубки (горелки) 3, заполненной парами аргона при давлении 300—500 Па и дозированным количеством ртути. В торцы трубки впаяиы 2 рабочих активированных электрода 4 и 8 и 2 поджигающих 2 и б. Каждый поджигающий электрод соединен с противоположным рабочим электродом через высокоомные резисторы / и 5. Трубка заключена в .наружную стеклянную колбу, изнутри покрытую слоем люминофора 7 и заполненную углекислым газом. Лампа снабжена резьбовым цоколем.
! При включении лампы сетевое напряжение подается на расположенные рядом рабочие и поджигающие электроды. Между ними возникает тлеющий разряд, ионизирующий аргон. При достаточной ионизации разряд перебрасывается в промежуток между рабочими электродами, после чего начинается процесс испарения ртути и повышения давления внутри кварцевой трубки. Этот период розжига, при котором давление внутри трубки 3 повышается до 0,5—1,0 МПа в зависимости от мощности лампы, продолжается от 3 до 10 мни* Возни* кающий дуговой разряд сопровождается ин* тенсивным излучением ультрафиолетовых лучей и светового потока, в составе которого отсутствуют составляющие красной части
6 rv о о rw о
Рис. 10-8. Схемы включения люминесцентных ламп низкого давления: а — одноламповая: б — двухламповая
Рнс. 10-9. Четырехэлектродная ртутная люминесцентная лампа высокого давления типа ДРЛ
Рис. 10-10. Схемы включения ртутных люминесцентных ламп высокого давления:
п — четырехэлектродных; б — двухэлектродных; / — основная обмотка; // — обмотка зажигания; V—выпрямитель; /? — ограничивающий резистор; С — конденсатор; VF — разрядник; Д — дроссель
Таблица 10-10. Технические данные ртутиых люминесцентных ламп высокого давления
Тип лампы
Световой поток, лм
Наименьшее напряжение сети, В
Средняя продол жительность горения, ч
Размеры, мм
Диаметр
Длина
Тип цоколя
ДРЛ125 ДРЛ250-2 ДРЛ250-М* ДРЛ400-2 ДРЛ500-М*
ДРЛ700 ДРЛ750-М* ДР Л1000-М*
125
250
250
400
500
700
750
1000
4 800
18 000
10 500
18 000
21 000
33 000
33 000
46 000
38
40
45
47
127
220
220
220
220
220
220
220
3000
3000
5000
3000
5000
3000
5000
5000
77 91
125 122 145 143 170 200
187 227
320 292 360
390
440
Р-27/32-2
Р-40/45-2
Р-40/55-2
Р-40/45-1
Р-40/55-2
Р-40/55-2
Р-40/55-2
Р-40/55-2
* Двухэлектродные лампы.
спектра. Люминофор преобразует невидимое ультрафиолетовое излучение в оранжево-красное видимое излучение. Двухэлектродные лампы высокого давления устроены аналогично, но не имеют поджигающих электродов.
Преимущественное распространение получили четырехэлектродные лампы. Схема включения четырехэлектродных ламп показана на рис. 10-10, а.
Дроссель L служит для ограничения тока и стабилизации режима горения лампы. Включение двухэлектродной лампы высокого давления показано на рис. 10-10, б. При подключении лампы к сети конденсатор С заряжается через выпрямитель V и ограничивающий резистор R, Когда напряжение заряда конденсатора достигает определенного значения, он разряжается через разрядник VF и обмотку зажигания 7/, индуктируя в обмотке- / импульс высокого напряжения зажигающий лампу. После зажигания лампы повторных разрядов конденсатора не происходит, так как на конденсаторе устанавливается напряжение ниже пробивного напряжения разрядника.
Технические данные ртутных люминесцентных ламп высокого давления приведены в табл. 10-10.
СУДОВЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ
Судовые светильники с лампами накаливания. Светильник — осветительный прибор, предназначенный для освещения внутренних судовых помещений или наружных пространств и состоящий из источника света и осветительной арматуры.
Осветительная арматура обеспечивает: распределение светового потока источника света в нужных направлениях: защиту глаз от слепящего действия светящихся частей источника света; крепление источника света и подводку питающего провода; защиту источника света от механических повреждений, пыли, влаги и т. д., изоляцию источника света и контактных устройств.
Рис. 10-11. Подпалубный судовой светильник типа СС-56А:
1 — гайка сальника; 2 — колодка выводов; 3 — отражатель; 4 — кольцо; 5 — корпус; 6 — прокладка; 7 — колпак
Рис. 10-12. Светильник для освещения машинных и котельных помещений типа СС-373М:
/ — корпус; 2 — втулка сальника; 3 — прокладка; 4 — колодка’ выводов; 5 —отражатель; 6 — колпак
► - ь • .1 4. • • ’ •
Пр характеру распределения светового потока светильники разделяются на 3 основных класса — светильники прямого света, светильники отраженного света и светильники рассеянного света.
По исполнению светильники делятся на: открытые, защищенные, водозащищенные, герметические, взрывозащищенные. Устройство светильников приведено на рис. 10-11 —10-13.
По способу установки различают светильники стационарные и переносные.
К основным техническим характеристикам светильников относятся: кривые светораспре-деления; коэффициент полезного действия; конструктивное исполнение; защитный угол.
Кривыми светораспределения называются такие кривые, которые характеризуют распределение силы света светильников или ламп в различных направлениях. Пользуются главным образом продольными кривыми. Для удобства сравнения светильников кривые свё-тораспределения построены для лампы со световым потоком 1000 лм. По кривым свето-распределеиня можно судить о возможности применения различных светильников в том или ином случае.
Рис. 10-13. Светильник типа ВЗГ-100 взрывозащищенного исполнения:
/ — патрон; 2 — отражатель; 3 — корпус; 4 — камера для ввода кабеля; 5 — лампа накаливания; 6 — защитная сетка; 7 -- защитное стекло
Коэффициент полезного действия светильника определяется отношением светового потока, излучаемого светильником, Фс к све-
с люминесцентны-
Рис. 10-14. Светильники ными лампами:
41а —щитовой, СС-463; б — коечный, СС-740-1; / — 'выключатель; 2 — корпус; 3 — органическое стекло в вырезе; 4 — бокс нз органического стекла
Рцс. 10-|5. Плафоны с люминесцентными лампами (поперечный разрез):
а — двухлдмповый, СС-756; б — четырехламповый, типа СС-755; а —- шестиламповый, СС-754 амортизаторы; 2 — соединительные планки; 3 — колпак нз опалового органического стекла
АГ
1
Таблица 10*11. Технические данные судовых светильников с лампами накаливания
Светильник
Исполнение
Область применения
Подпалубный светильник
То же
Светильник для освещения машинных и котельных помещений
Подволочный и переборочный светильник
Двухламповый плафон с лампой аварийного освещения
Штурманский светильник
Трюмный подвесной светильник
Ручной переносной светильник
Светильник для освещения водомерного стекла
Настольный светильник
Осветительное устройство для операционных
Светильник для открытых палуб (с лампой ДР Л-400 или ДЛ Р-700)
Светильник для освещения взрывоопасных помещений
СС-56А,
СС-373М
СС-837
СС-839
СС-350
СС-814
СС-867
СС-1255М-А
СС-855
СС-537
СС-862
ВЗГ-100
товому потоку, излучаемому источником света, Фи
Л ~ Фс/Фи.
Коэффициент полезного действия светильника зависит от светотехнических свойств материала осветительной арматуры и конструкции светильника.
Защитным углом светильника называется угол, заключенный между горизонтальной 256 •
Водозащищенное
То же
»
»
Защищенное
Защищенное То же
Водозащищенное То же
Защищенное
То же
Водозащищенное
Взрывоза-щнщенное
Аварийное освещение помещений и внутренняя световая сигнализация
Общее местное освещение жилых, технических и других помещений, а также наружных палуб и внутрисудовая сигнализация
Общее освещение машинных и котельных помещений, палуб
Общее освещение сырых помещений, умывальных, ванных, камбузов и т. п.
Общее освещение жилых и общественных помещений
Освещение штурманских столов
Освещение трюмов при перегрузочных работах
Временное освещение мест выполнения работ
Освещение водомерного стекла паровых котлов
Местное освещение столов в кают-компаниях
Освещение операцнон^ ных столов в пунктах медицинской помощи
Освещение открытых' палуб и пространств
Общее освещение взрывоопасных помещений классов В-I, В-1а и В-П в среде взрывов опасных смесей 3-й кате* горни группы Г
линией, проходящей через тело накала лампы, и линией, соединяющей крайнюю точку тела накала с противоположным краем отражателя.
В табл. 10-11 приведены основные типы судовых светильников с лампами накаливания, их характеристики и область применения.
Судовые светильники с ртутными лампами высокого давления. Эти светильники конструк -
Лампа
Напряже- Мощность,
нне, В Вт
Тнп цоколя
Цвет стекла защитного колпака
К,л. д.
Рисунок
26 25 2Ш-15Н
110, 127, 220
60 Р27/27-1
127, 220
110, 127, 220
Основное—| 127, 220 I Аварийное — 24
24, ПО 127, 220 127, 220
12, 24
Основное — НО, 127, 220
Аварийное — 24 ПО, 127, 220
24, ПО, 127, 220
220 >
127, 220
200
60
60
25
25
40
100
15
25
60
40
400 700
100
Р27/27-1
Р27/27-1
Р27/27-1 2Ш-15Н
Р27/27-1
Р27/27-1
2Ш-15Н
2Ш-22Н
2Ш-15Н
Р27/27-1
Р27/27-Н
Р40
Р27/27
Бесцветный Опаловый, красный, зеленый, синий
Опаловый Молочный Бесцветный, красный, зеленый, синий Бесцветный с защитным пояском
Молочный
То же
0,65 0,50
0,65 0,50 0,55
0,50
0,70
0,55
II
0,6
10—11
10—12
Бесцветный
Бесцветный
Опаловый
Бесцветный
Бесцветный
Бесцветный
0,48
10—13
тивно не отличаются от светильников с лампами накаливания. Они применяются для освещения машинно-котельных отделений, открытых палуб и пространств и т. д., т. е. в случаях, когда требуются светильники с лампами большой мощности. В некоторых судовых светильниках возможна установка лампы накаливания и ртутной лампы высокого давления, при этом светильник комплектуется пускорегулирующей аппаратурой (ПРА).
9 Зак. 1149
В табл. 10-11 приведены некоторые типы светильников с ртутными лампами высокого давления.
Судовые светильники с люминесцентными лампами низкого давления. По назначению и области применения эти светильники почти не отличаются от светильников с лампами накаливания, однако значительно отличаются от них по конструкции. Это обусловлено самой 257
Таблица 10-12.
Технические данные судовых светильников с люминесцентными .......... Illi 1111 — I I | . !. II m.I.II .1 !< , I, .„
лампами низкого давления
Лампа
Светильник
Тип светильника
Исполнение
Область прнменеиня
Тип
V S X V
* к
к я XCQ
а
К
Потребляемая мощность светильника, Вт
Рисунок
Переборочный тильник
све- СС-462А
Щитовой светильник
Настольный светильник
Коечный дежурный светильник
Шестнламповый плафон
Четырехламповый плафон
Двухламповый плафон
Подволочный светильник
Блок с одной лампой
Подпалубный светильник
Светильник с цилиндрическим рассеивателем
СС-463
СС-464
СС-740
СС-754
СС-755
СС-756
СС-775А
СС-778А
СС-783А
СС-774
Защищенное
То же
>
>
Местное освещение жилых и общественных помещений
Освещение распределительных щитов
Местное освещение столов в жилых и общественных помещениях
ч
У изголовья коек и в качестве дежурного
Общее освещение общественных и жилых помещений
То же
> >
>
Водозащищенное
Общее освещение помещений
Общее освещение жилых и общественных помещений
Общее освещение служебных помещений
1
2
1
6
4
2
2
1
2
1
ЛБ8-1 127
ЛБ-15 127
ЛБ8-1 127
ЛБ8-1 127
ЛБ-15 127
ЛБ-15 127
ЛБ-15 127
ЛБ-40 220
ЛБ-40 220
ЛБ-40 220
ЛБ-40 220
8
15
8
8
15
15
15
40
40
40
40
0,46
0,46
0,46
0,46
0,46
0,46
0,45
0,92
0,92
0,92
0,92
0,55
0,5
0,50
0,55
0,55
0,65
0,8
0,15
0,7
11
19
22'
11
114
76
38
100
50
100
50
10—14
10—14
10—15
10—15
10—15
10—16
10—17
Рис. 10-16. Блок СС-778А с люминесцентной лампой 40 Вт:
1 — корпус; 2 -конденсатор; 3 — заземляющий винт; 4 — колодка выводов: 5 — конденсатор; 6 — балластное устройство; 7 — стартеродержатель; 8 — ламподержатель
А
Рис. 10-17. Подпалубный светильник СС-783А с двумя люминесцентными лампами 40 Вт:
1 — ламподержатель; 2 — корпус; 3 — отражатель; 4 — колодка выводов; 5 — конденсатор; 6' — балластное устройство; 7 — стартеродержатель; 8 - рассеиватель из органического стекла
формой люминесцентных ламп и наличием пускорегулирующей аппаратуры (ПРА).
Устройство люминесцентных светильников показано на рис. 10-14—10-17.
В табл. 10-12 приведены технические данные некоторых типов применяемых иа судах светильников с люминесцентными лампами низкого давления.
\ А;иг А
Сигнальные прожекторы. Предназначены для обеспечения безаварийного судовождения в темное время суток, освещения удаленных предметов, световой сигнализации и освещения рабочих мест. Для световой сигнализации эти прожекторы снабжены жалюзи, позволяющими периодически быстро перекрывать световой поток для передачи сигналов азбуки Морзе.
Устройство морских прожекторов типа МСПЛ-л45/2 и К-35-2 показано на рис. 10-18 и 10-19. Прожектор Р-35-1 применяется в основном для освещения пути и мест швартовки судов речного флота. В качестве источника света используется кинопроекционная лампа накаливания типа К110-300, которая устанавливается в патроне 2Ш-22-2. Прожектор Р-35-1 имеет стеклянный параболический отражатель диаметром 35 см с тыльной зеркали-зацией,
Основные технические данные судовых сигнальных прожекторов приведены в табл. 10-13.
Прожекторы заливающего света. Предназ-
начены для освещения мест перегрузочных работ, открытых палуб и т. д.
Устройство прожекторов ПЗС-45М и ПЗС-35М показано на рис. 10-20.
Основные технические данные судовых
прожекторов заливающего света приведены в табл. 10-13.
Прожектор «Суэцкий». В качестве источника света для прожектора применяется лампа типа ПЖ110-2000, ПЖ127-2000 или
ПЖ220-2000. В прожекторе одновременно устанавливаются 2 лампы: одна рабочая, другая резервная. Отражатель стеклянный параболический диаметром 60 см состоит из двух половинок, установленных в рамах, ко
торые могут поворачиваться вокруг вертикальной оси. При всех положениях отражателя источник света
находится в фокусе. Та-
Рис. 10-18. Морской сигнальный прожектор МСПЛ-л 45/2:
/ — защитное стекло; 2 — корпус; 3 ~ тумба; 4 — лира; 5 —зажимное устройство, фиксирующее поворот в вертикальной плоскости; в — рукоятка управления жалюзи; 7 — визирное устройство; 8 ~~ жалюзи; 9 — зажимное устройство, фиксирующее поворот в горизонтальной плоскости; /0 — выключатель
Таблица 10-13. Технические данные прожекторов
to
Тип прожектора L Напряжение сети, В Мощность, Вт Тип лампы л Наибольшая сила света. кд № Угол рассеяния, град Угол поворота, град Размеры, мм
горизонтальный вертикальный горизонтальный вертикальный Длина Ширина Высота
Сигнальные прожекторы
ПИК-60-1
К-35-2
«Суэцкий»
МСПТ-л2,5
МСПТ-л4,0
МСПЛ-л45/2
МНСП-250М
Р-35-1 «Проблеск»
ПЗС-35М
ПЗС-4 5М
НО 1
220 |
12
24
НО J
127 /
127 |
220 J
12 НО | 220 |
127 |
220 |
12
24
НО
НО
24
127 I
220 /
127 1
220 I
5000
50
220
300
2000
50
500
1000
50
100
300
300
200
500
1000
ПЖ18
ПЖ1
ПЖ25 КН0-300 К127-300
ПЖ127-2000 ПЖ220-2000
ПЖ1 ПЖ110-500 ПЖ220-500
ПЖ 127-1000 ПЖ220-1000-4
СПО ПЖ27 ПЖ60
К110-300 СГ24
ПЖ127-500
ПЖ220-500
ПЖ127-1000
ПЖ127-1000-4
30-10®
300-103 ।
500-10» I
150-Ю3 | 150-10» I
2,2.10е |
2,2-10® 1
315-10s 720-10» |
720-1О3 |
10е
10е
25-103
10-10»
130-10»
9,38
5,50
*
5
6
7
8
500-10» 4
10-103 7
Прожекторы заливающего
120-103
250*103
3; 3,5 350
5,50 И 7 л*. 360
2,5 360
|| 360
360
। । 360
6 1
7 360
8 1
5 360
6 и !«
света
360
360
-60, н-loo
—60, +100
—30, +90
— 17, +25
—30, +100
—30, +100
—30, + 90
—60, ±100
—45, +90
45, +90
1000 1330 1630
510 570 780
840 1050 1190
352 386 880
440 545 662
544 688 1625
340 400
410 560
160 320
594
520
560
730
456
770
400
695
848
Таблица 10-14. Технические данные прожектора типа С-10
* Лампа 1 Номинальная сила света, кд Угол рассеяния (до 0Л номинальной силы света в горизонтальной плоскости), град Размеры, мм
Тип Мощность, Вт Напряжение, В при расположении лампы в фокусе при полной расфокусировке при расположении лампы в фокусе при полной расфокусировке Длина (по оптической оси) Ширина Высота
ПЖ-53
ПЖ-17
КПЖ110-5000
КПЖ220-5000
3000
3000
5000
5000
220 ПО НО 220
1,8.10е
2,8.10е
3,5.10е
2,8.10е
15.103
15 Ю3 40.103 40•10s
12
12
10
10
830 925 1400
кое устройство позволяет получить один или два световых пучка с темным промежутком до 15°.
Наибольшая сила света при сведенных половинах отражателя — 2,2 * 10е кд, при разведенных половинах отражателя— 1,1 X X 10е кд.
Угол рассеяния при сведенных половинах отражателя в горизонтальной плоскости — 5,0°, в вертикальной плоскости — 2,5°.
Прожектор типа С-60. Предназначен для лова рыбы на свет на промысловых судах и для освещения больших открытых пространств. Отражатель — стеклянный параболичный диаметром 60 см с тыльной зеркализацией. В качестве источника света используется одна из следующих ламп: ПЖ53, ПЖ17, КПЖИО-5000, КПЖ220-5000.
Для уменьшения слепящего действия прожектор комплектуется тремя фокусирующими стаканами. Лампа ПЖК53 устанавливается в стакан с патроном 1Ф-С051-1, лампа ПЖ-17 — в стакан с патроном Р-40-2Ф, а лампы КПЖ устанавливаются в стакан без патрона и зажимаются специальным хомутом. Основные технические данные прожектора типа С-60 с различными лампами приведены в табл, 10-14.
СУДОВЫЕ СИГНАЛЬНО-ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОГНИ
На всех судах в темное время суток должны зажигаться установленные в определенном сочетании сигнально-отличительные огни для обеспечения безопасности плавания и стоянки судов, а также подачи сигналов. Согласно Международным правилам безопасности мореплавания на всех судах устанавливают фоиарн светосигнальных огней, дальность видимости которых, углы действия и цвет определены их назначением.
Фонари светосигнальных огней (рис. 10-21) для обеспечения необходимой дальности действия снабжаются специальными приспособлениями в виде отражателей и линз. Как правило, в этих приборах применяются лампы со штифтовым цоколем. Для каждого прибора следует применять лампу, указанную в его
паспорте. Нити накала других ламп могут
оказаться не в фокусе илн будут менее мощ
ными, в результате чего нарушается дальность действия фонаря. По конструктивному испол-
Рис. 10-19. Морской прожектор К-35-2:
/ — рукоятка управления жалюзи; 2 — зажнмное устройство, фиксирующее поворот в вертикальной плоскости; 3 — зажнмное устройство, фиксирующее поворот в горизонтальной плоскости; 4 — лира; 5 — корпус; 6—установочный фланец; 7 — защитное стекло г
Рис. 10-20. Прожекторы заливающего света: а - II3C-4SM; б - ПЗС-35М
261
.. . ' . • .. . .. ! >
Рис. 10-21. Фонарь светосигнальных огней:
1 — крышка; 2 — патрон; 3 — лампа; 4 — линза; 5 — основание
нению приборы могут быть водозащищенными и герметичными, а по способу установки — стационарными и подвесными.
Работа светосигнальных приборов контролируется специальным устройством — коммутатором сигнальных огней, извещающим о выходе из строя того или иного прибора. В коммутаторе осуществляется включение и выключение огней. Коммутаторы бывают различных типов и на разное число огней.
На рис. 10-22 изображена схема коммутатора на 5 сигнально-отличительных огней с лампами Н6—НЮ. В действительности на судах’ сигнальных огней больше, однако для рассмотрения устройства и работы коммутатора такого числа ламп достаточно.
К коммутатору подводится питание по двум фидерам: 1—2 и 3—4 через переключатель S1. Сигнально-отличительные огни включаются выключателями S2 и (S6. Рассмотрим работу фонаря с лампой Н6. При включении выключателя S2 получат питание одновременно лампа Н6 и катушка реле К/, которое,
1 ? J «
Рнс. 10-22. Схема коммутатора навигационных огней
сработав, разомкнет контакт К1.1 в цепи звонка НА и замкнет К1.2 в цепи контрольной лампы Hlt подтверждающей нормальную работу сигнально-отличительного огня Н6. В случае перегорания нити накаливания лампы Н6 цепь питания катушки реле К1 разрывается и контакты реле возвращаются в исходное состояние. Контактом KI 1 замыкается цепь звонка ЯЛ, а контактом К1.2 отключается лампа Н1.
Звуковой сигнал фиксирует внимание персонала вахты на выход из строя сигнального огня, а лампа Н1 указывает место (наименование) перегоревшей лампы. Для ее замены выключают выключатель S2. При этом отключается звонок и прекращается звуковой сигнал. Таким же образом включаются другие сигнальные огни, и срабатывает сигнализация при перегорании их ламп.
Применяют также коммутаторы, у которых вместо контрольных ламп устанавливают оптические сигналы (дробсы), представляющие собой электромагнит с якорем, на оси которого имеются сигнальные флажки (белый и красный). Катушка электромагнита включается последовательно с сигнальной лампой. При включении огня якорь притягивается и в окошечке появляется белый флажок. В случае перегорания лампы якорь отпадает и в окошечке появляется красный флажок.
СВЕТОИМПУЛЬСНЫЕ ОТМАШКИ
НА РЕЧНЫХ СУДАХ
Кроме отличительных постоянных огней, самоходные суда дополнительно оборудуют сигнально-проблесковыми фонарями (отмашками).
Судовые светоимпульсные отмашки предназначены для подачи светового сигнала отмашки при расхождении и обгоне судов в дневное и ночное время. На рис. 10-23 изображена схема судовой светоимпульсной отмашки СИО-220.
Комплект светоимпульсной отмашкн состоит из четырех светосигнальных приборов, пульта управления и блока питания. Светосигнальный прибор состоит из импульсной лампы и трансформатора поджига. На левом и правом борту судна устанавливают по два светосигнальных прибора: один — «Вперед», другой — «Назад».
Пульт управления коммутирует электрические цепи светоимпульсной отмашки в процессе работы. На нем смонтированы: выключатели S1—S4, подающие питание на прибор и включающие соответствующие лампы; выключатель S5, предназначенный для установки режимов работы импульсных ламп (ночного или дневного); лампа Н5, сигнализирующая о работе отмашки; резистор R1 режимов работы.
Блок питания состоит из автотрансформатора Т5, выпрямителя V, конденсаторов С1 и С2', разрядника VF, резисторов R2—R11, электромагнитного реле К и предохранителей F1—г2. Питание осуществляется от сети переменного тока 220 В, 50 Гц.
Рис. 10-23. Схема светоимпульсной отмашки СИО-220
Принцип действия приборов основан на разряде конденсаторов большой емкости, заряженных до высокого напряжения, через импульсную газонаполненную лампу, которая при этом создает яркую световую вспышку.
Схема отмашки (см. рис. 10-23) работает следующим образом. При включении в ночное время выключателя S/ автотрансформатор Т5 получает питание и на его выходе создается повышенное напряжение, которое подводится к выпрямителю V; подключенные к выходу ’выпрямителя одновременно заряжаются конденсаторы С1 и С2. На конденсаторе С2 создается высокое напряжение.
Как только напряжение на конденсаторе достигнет значения напряжения пробоя разрядника VF, происходит разряд. Импульс разрядного тока проходит через первичную обмотку трансформатора поджига Т/, образуя в его вторичной обмотке высокое напряжение, которое подается к электродам свето-импульсной лампы Н1. Под влиянием высокого напряжения происходит резкое уменьшение внутреннего сопротивления лампы (от нескольких Мегаом до долей Ом). Конденсатор С2 быстро разряжается через лампу Н1, которая выделяет в течение этого короткого промежутка времени большое количество световой энергии. Яркая вспышка хорошо видна днем на расстоянии 2 км, а ночью — 4 км. В конце разряда лампа гаснет, сопротивление ее резко увеличивается. Конденсаторы снова
начинают заряжаться до образования новой вспышки. Процесс повторяется периодически (40±5 вспышек в минуту), пока выключатель иа пульте будет включен.- Для значительного увеличения интенсивности вспышки в дневное время выключателем S5 шунтируют резистор R1 в цепи разряда конденсатора С2. Реле К через резистор R10 шуцтирует первичную обмотку автотрансформатора Т5 для защиты от чрезмерного повышения напряжения на высоковольтном конденсаторе С2, в случае отсутствия зажигания импульсной лампы.
Отмашка работает в повторно-кратковременном режиме при ПВ-50 % и длительности непрерывной работы не более. 3 мин. Светоимпульсная отмашка СИО-220 имеет модификацию для питания от источника постоянного тока напряжением 24 В. При этом дополнительно. требуется преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Выводы инвертора подключаются к выводам 3—5 обмотки автотрансформатора Т5.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СУДОВЫХ УСТРОЙСТВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Эксплуатация судовых устройств электрического освещения включает техническое использование, обслуживание, а также проведение ремонтов.
При техническом обслуживании необходимо следить за тем, чтобы все осветительные установки были полностью укомплектованы исправной аппаратурой, соответствующей дан-цой установке по судовой документации; в светильниках должны быть установлены лампы той мощности, которая указана на светильнике (штатные).
Все колпаки, даже с небольшими трещинами, подлежат замене. Все неисправные части осветительной установки, включая перегоревшие лампочки, следует немедленно заменять, а детали аппаратуры — по возможности отремонтировать.
Водозащищенная аппаратура всегда должна быть плотно закрыта.
Резьбу аппаратуры, установленной снаружи, следует смазывать солидолом не менее одного раза в месяц, а во внутренних помещениях — по мере надобности.
Не реже чем один раз в 3 месяца рекомен? дуется проверять уплотнения колпаков и сальников у светильников (выключателей, коробок и т. п.). Высохшие, потерявшие эластичность и потрескавшиеся прокладки подлежат замене исправными.
Все электрооборудование осветительных установок надо содержать в чистоте.
Сроки чистки светильников установлены согласно следующим утвержденным нормам:
Места установки Сроки чистки
светильников светильников
Грузовые палубы . . . Не реже одного раза в год Котельные, камбузные санитарно-бытовые и т. п.
помещения ... . . . * Не реже 6 раз
в год
Энергетические отделе-
ния, мастерские, агрегатные рубки, жилые, служебные помещения и т. п. . , Не реж$ 4 раз в год
Палубы .... . . Не реже 4 раз
в год
Номинальный ток плавких вставок предохранителей на осветительных щитках должен соответствовать площади сечения проводов и нагрузке. Запрещается применять некалиброванную проволоку вместо пл&вкйх вставок.
Перед каждым выходом в рейс необходимо проверять исправность работы всех сигнально-отличительных огней. При этом необходимо следить за тем, чтобы лампы по мощности и типу соответствовали тем, которые требуются для данных сигнальных огней. Несоответствие может резко уменьшить видимость огня, а также сделать ненадежной работу дробса, рассчитанного на определенную силу тока.
Работу аппаратуры дистанционного выключения наружного освещения следует проверять ежемесячно. Дефекты, обнаруженные при осмотрах, должны быть немедленно устранены.
Для проверки действия сети аварийного освещения выключают на аварийном щите питание от ГЭРЩ и запускают аварийный агрегат. При этом все светильники сети аварийного освещения должны включаться и лампы должны иметь полный накал.
Проверку действия аварийного и малого аварийного (аккумуляторного) освещения, а также наличия необходимого заряда аккумуляторов следует проводить ие реже одного раза в неделю и перед каждым выходом в рейс.
При работе в сырых и опасных в отношении поражения электрическим током помещениях и местах (льяла, котлы и т. д.) разрешается пользоваться переносными светильниками напряжением не выше 12 В. Проверять переносные светильники и питающие шланговые кабели необходимо ежемесячно в перед, каждым пользованием прибором.
При работе в помещениях первой и второй категорий на танкерах, а также на всех судах в помещениях, где хранятся взрывчатые и легковоспламеняющиеся вещества и грузы или возможно наличие взрывоопасных смесей, в качестве переносного освещения следует использовать только аккумуляторные низковольтные фонари взрывозащищенного исполнения, одобренные Регистром СССР и Речным Регистром РСФСР.
Профилактические осмотры аккумуляторных фонарей взрывозащищенного исполнения нужно проводить не реже одного раза в месяц и ежедневно при их эксплуатации. Пользоваться неисправными фонарями запрещается.
В ключение стационарных светильников взрывозащищенного исполнения допускается только при полной их исправности и целости, а также исправности трубопроводов с питающими кабелями.
264
Исправлять все фонари взрывозащищенного исполнения и устранять недостатки не-обходимо^ в соответствии с инструкцией, приложенной к взрывозащищенному светильнику.
К числу профилактических мероприятий по системе освещения должны относиться также мытье и подкраска помещений, так как они повышают освещенность рабочих мест на 15—30 %.
На судах следует предусмотреть специальные ящики для хранения запасных и отработавших газоразрядных ламп, чтобы исключить загрязнение воздуха закрытых помещений парами ртути в случае их боя.
Для определения качества освещения рекомендуется один раз в 2—3 месяца измерять освещенность по судну. Напряжение судовой сети не должно отличаться от номинального более чем на ±2,5 %.
Освещенность в судовых условиях измеряют с помощью селенового люксметра, который состоит из гальванометра и присоединяемого к нему посредством гибких проводов селенового фотоэлемента. Наибольшее распространение получил переносный селеновый люксметр завода «Вибратор», состоящий из трехпредельного квадратного гальванометра, заключенного в пластмассовый корпус, и прямоугольного фотоэлемента. Гальванометр имеет 3 предела измерений: 25, 100 и 500 лк. К фотоэлементу люксметра прилагается нейтральный фильтр, наложение которого на фотоэлемент уменьшает поступление светового потока на селеновый фотоэлемент в 100 раз. Благодаря этому люксметр имеет добавочные пределы измерения 2500, 10000 и 50000 лк.
При измерении освещенности от ламп накаливания люксметры дают ошибку 3—5 %; в случае измерения освещенности от источника света с другим спектральным составом появляются недопустимые погрешности. В судовой практике таким источником света является люминесцентное освещение. В этих случаях следует в показания люксметра вводить следующие поправочные коэффициенты: для ламп дневного света Еи~0,9Еп', для ламп белого света Еи — МЕц, где Еи — истинная освещенность, лк; Еп — освещенность по прибору, лк.
Показания селенового люксметра вполне приемлемы, пока угол направления лучей а не превышает 60°. При углах более 60° пропорциональность между освещенностью и током селенового элемента нарушается. Для определения истинной освещенности, например,' на горизонтальной поверхности в этом случае необходимо измерять освещенность в перпендикулярной лучам плоскости. Тогда
Е р ——
где Ег — горизонтальная освещенность, лк; ^пер — освещенность в плоскости, перпендикулярной лучам, лк;
а—угол направления лучей, град (угол между перпендикуляром к плоскости и лучом).
Г л а в a 11
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Классификация. На судах применяются следующие электрические нагревательные приборы: камбузные электроплиты; электрические нагревательные устройства для обогрева помещений, аппаратов и машин (грелки, калориферы, нагреватели воздуха и т. д.); подогреватели жидкостей (баки, кипятильники, подогреватели масла); чайники, кастрюли, сковороды, утюги; приборы специального назначения.
При электромонтажных работах используются паяльники, электрические тигли, электрические клещи для напайки наконечников и электрические вулканизаторы.
Электрические нагревательные приборы изготовляются на номинальные напряжения постоянного тока ПО, 220 В; переменного тока 127, 220 и 380 В. При этом учитывается допускаемое повышение напряжения на 5 %, Также применяются нагревательные приборы на номинальное напряжение 24 В.
Основные характеристики и особенности конструкции. Основными характеристиками нагревательных приборов являются потребляемая мощность в ваттах и напряжение в вольтах.
Для определения теплопроизводительно-сти исходят из того, что 1 Дж ~ ГВт * с. Для испарения 1 кг воды необходимо 2,256 X х 10е Дж.
У всех нагревательных приборов металлический корпус и другие металлические нетоковедущие детали, к которым возможно прикосновение обслуживающего персонала, имеют электрические соединения между собой, и для их заземления предусмотрен специальный контакт.
Нагревательные элементы. Количество теплоты, Дж, при прохождении электрического тока через нагревательные элементы
U*
Q- Г2 _------ f
R
где I — ток A;
U — напряжение, В;
R — сопротивление, Ом;
/ — время, с.
В свою очередь
R pZ/S,
где р — удельное сопротивление. Ом X X mmVm1;
/ — длина проводника, м;
S— площадь сечения, мм2.
Проволока, применяемая в нагревательных элементах, обладает высокой температурой плавления и большим удельным сопротивлением.
В нагревательных элементах судовых электрических нагревательных приборов применяют проволоку из нихрома или фехраля. В зависимости от типа нагревательных элементов изготовляют проводники в виде спиралей из круглых проволок или плоских лент. На судах получили распространение 3 типа нагревательных элементов.
Нагревательные элементы спирального типа представляют собой спираль, навитую из нихромовой или фехралевой проволоки, на которую нйнизаньГ керамические (фарфоровые) бусы. На концах спирали закреплены наконечники для подключения к соединительным штырям нагревательных приборов. Такие элементы применяются в некоторых типах чайников, утюгов, кастрюль, тиглей.
Нагревательные элементы пластинчатого типа состоят из двух отдельных деталей — изоляционных пластин и каркаса с намотанной на них лентой, изоляционные пластины и каркасы изготовляют из жаростойкого сорта слюды (флогопита) и из термостойких миканитов. Для подключения элемента к токоведущим шпилькам в каркасе закреплены специальные гибкие отводы, концы которых соединены с концами проволоки.
Нагревательные элементы трубчатого та-па (ТЭН) представляют собой металлическую трубку (сТальную, латунную или красно-медную), в центре которой вдоль оси расположена токоведущая спираль из нихромовой проволоки. Сильно спрессованный наполнитель, обладающий электроизоляционными свойствами и хорошей теплопроводностью, надежно фиксирует спираль. В качестве наполнителя применяется очищенный кварцевый песок. Спираль к электрической сети подключается с помощью присоединенных к ее концам металлических контактных стержней или гибких отвддов, выведенных наружу через торцы элемента. Для защиты от проникнове
1 Пояснение о размерности удельного сопротивления приведено в главе 6.
265
ния внутрь воздуха и влаги торцы элемента покрывают специальным герметизирующим электроизоляционным сос+авом компаундом или лаком. В зависимости от типа нагревательного прибора применяются различные формы нагревательных элементов.
СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КАМБУЗНЫЕ ПЛИТЫ
Конструкция. Камбузы состоят из двух основных частей — отдельных нагревательных плит и элементов, закрепленных в каркасах, и отдельной съемной посуды для приготовления пищи. Корпус камбуза собран на винтах из отдельных каркасов. Каркасы в свою очередь состоят из отдельных сборок, сваренных из стальных угольников. К каркасам со всех сторон корпуса камбуза крепится алюминиевая или дюралюминиевая обшивка. Сверху камбуза крепятся латунная никелированная плита, в которой вырезаны отверстия для установки посуды (баков). Баки изготовляются из листовой меди или нержавеющей стали. Каждый бак снабжен крышкой. Баки, вставленные в вырезы в верхней плите, своим дном опираются на нагревательные плиты. Нагревательные плиты баков представляют собой металлическую отливку толщиной 20—25 мм, в которую залиты нагревательные элементы трубчатого типа. Под каждой плитой камбуза установлен стальной лист, служащий тепловым экраном. Нагревательные элементы духовок представ
ляют собой 2 трубки, закрепленные в одном каркасе.
Выводные концы всех нагревательных элементов соединены с контактами отдельных колодок нагревательных элементов голой медной проволокой, изолированной от корпуса фарфоровыми бусамн.
Схема соединения нагревательных элементов, установленных в нагревателях духовок и плит, обычно позволяет осуществлять 3 различные степени нагрева — кипячение, варку и подогрев пищи, что соответствует расходу полной, половины или четверти электрической мощности камбуза.
Камбузной плитой управляют с помощью пакетных переключателей, встроенных в корпус плиты или установленных на отдельном щитке управления, входящем в комплект камбуза.
Основные технические данные электрических камбузных плит типа ПКЭ-50 приведены в табл. 11-1.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫГ '
ПРИБОРЫ ДЛЯ ОкОГРЕЗа помшднии-
Электрические грелки. Предназначены для обогрева помещений на судах различных типов и назначений. Различают стационарные и переносные электрические грелки.
На судах, поднадзорных Регистру СССР и Речному Регистру РСФСР, установка переносных грелок не допускается.
Таблица 11-1. Технические данные электрических камбузных плит
Тип
Назначение
Напряжение, В
Род тока и система питания
Мощность. кВт
ПКЭ-25, ПКЭМ-25
Т1КЭ-50, ПКЭМ-50
ПКЭ-50/1, П КЭМ-50/t
ПКЭ-100, ПКЭМ-100
ПКЭ-200, ПКЭМ-200
Приготовление первых, вторых и третьих блюд на 15—20 чел. без выпечки хлеба
Приготовление первых, вторых и третьих блюд на 40—50 чел. с выпечкой хлеба
Тоже
То же, на 75—100 чел.
пкэ-зоо, пкэм-зоо
То же, илн вторых и третьих блюд на 150— 200 чел. с выпечкой хлеба
Приготовление первых, вторых и третьих блюд на 125—150 чел. илн вторых и третьих блюд на 250—300 чел. с выпечкой хлеба
220
127
НО; 220 127; 220
НО; 220 127; 220
220 127; 220
220 127; 220
220
127; 220
220
Переменный,, трехфаз-ная, 50—400 Гц, соединение звездой
Переменный, трехфазная, 50—400 Гц
Постоянный
Переменный, трехфазная, 50 Гц
Постоянный
Переменный, трехфазная, 50 Гц
Постоянный
Переменный, трехфазная, 50 Гц
Постоянный
Переменный, трехфазная, 50 Гц
Постоянный
Переменный, ная, 50 Гц Постоянный
трехфаз-
5,4
5,4 ч
5,4
11,75
13.55
11.75
19,5
22,7
15,75
22,5
266
Таблица 11-2. Технические данные электрических грелок при частоте 50—400 Гц
Назначение
Индекс, тип
Мощность. Вт
Напряженке, В
Род тока и система питания
Параметры трубчатого нагревательного элемента
Напряже- Мощ-ние, В ность, кВт
Количество
Стационарные
То же
Переносные
То же
ГСЭ-600 600
ГСЭ-1200 1200
ГПЭ-1200
ГПЭ-2400
1200
2400
27 127 220 220, 380 127, 220 220, 380 127, 220 127, 220
Постоянный Переменный Однофазная Переменный, трехфазная Переменный, однофазная Переменный, трехфазная Переменный, однофазная Переменный, однофазная
27 127 220 220 220
127 220 220 220 127 220
127 220
0,2 > 0,2 0,2 0,2 0,2 I 0,4 ) 0,4 | 0,4 |
0,4 I 0,4 | 0,4 f 0,4 1 0,4 I
3
3
3
6
Таблица 11-3. Технические данные электрокалориферов
Значение характеристики для калорифера
Характеристика
КаЭ-250
К а Э-400
КаЭ-600
Напряжение, В
Род тока и система питания
Мощность, кВт
Производительность, м3/ч
Перепад температур между входом и выходом, °СН=Ю%
Аэродинамическое сопротнвлен ие,
Па (мм вод. ст.)
220 Постоянный, однофазная 3,2 250
37
150(15)
220, 380 Однофазная и трехфазная 4,8 400 37
250(25)
380 Трехфазная
7,5
600
37
250(25)
По конструктивному исполнению судовые грелки представляют собой батарею трубчатых нагревательных элементов, закрепленную на общем основании специальными держателями. Конструкции грелок предусматривают возможность замены вышедшего из строя нагревательного элемента новым. Во избежание случайных прикосновений к токопроводящим частям и к нагревательным элементам трубчатого типа грелки закрыты металлическими перфорированными кожухами. На рис. 11-1 показано устройство нагревательного элемента стационарной грелки, а на рис. 11-2 — схемы соединений нагревательных элементов. Технические данные электрических Грелок приведены в табл. 11-2.
Электрические калориферы. Устанавливаются в воздухоотводах судовой вентиля-
Рис. 11-1. Нагревательный элемент грелки
Рис. 11-2. Схемы соединеннй нагревательных < элементов электрических грелок:
а — ГСЭ-600. ГСЭ-1200 и ГПЭ-1200 постоянного и пе-ременного однофазного тока напряжением 27. 127 и ' 220 В; б —- ГСЭ-600 и ГСЭ-1200 переменного трех- < фазного тока напряжением 220 В; в — ГСЭ-600 и : | ГСЭ-1200 переменного трехфазиого тока напряжением < 380 В; г - ГПЭ-2400 напряжением 127 н 220 В; д— ' ГСЭ-600 и ГСЭ-1200 постоянного и переменного од, > йофазиого тока напряжением 27. 127 и 220 В (для грелок с тремя ступенями нагрева)
** * •’Жа ЗЛС
Рис. Н-3. Электрический калорифер типа КаЭ:
/ корпус; Z нагревательный элемент; 3 сальник
ционной системы и предназначены для подогрева приточного и рециркулирующего воздуха.
Калориферы (рис. 11-3) представляют собой грелку в водонепроницаемом корпусе полуцилиндрической формы с нагревательными элементами трубчатого типа. Прямоугольная часть корпуса калорифера образует коробку выводов со съемной крышкой. Питающий кабель вводится через сальник. Технические данные калориферов приведены в табл. 11-3,
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОДОГРЕВАТЕЛИ ЖИДКОСТЕЙ
Электрические баки. Предназначены для кипячения воды. По способу установки делятся на стационарные (БСЭ) и переносные (БПЭ). На рис. 11-4 показано устройство стационарных электрических баков. Нагреватели трубчатого типа вмонтированы в штуцер, который круглой гайкой закрепляется в нижней части корпуса. Корпуса и крышки баков изготовляют из листовой латуни, наружную поверхность их никелируют, а внутреннюю лудят оловом.
10
Рис. II-4. Электрические стационарные баки: 1корпус; 2 — крыщка; 3 лапка; 4 ~ защелка; 5 край; 6 ~~ нагревательный элемент трубчатого типа; 7 — круглая гайка; 8— корпус сальника; 9 —; ручка крышки; 10 — заземляющий винт
268
Устройство нагревательных элементов электрических баков показано на рис. 11-5.
Технические данные электрических баков для постоянного и переменного тока приведены в табл. 11-4.
Электрические нагреватели масла. Электрические нагреватели предназначены для подогрева масла до 80 °C и воды до температуры кипения.
Рис. 11-5.. Нагревательные элементы электрических баков:
а БПЗ-8; б - БСЭ;-15; в •- БСЭ-25; / •— трубка; 2 наполнитель; 3 ~ спираль; 4 — стержень; 5 ~ штуцер
Схемы соединений нагревательных элементов
Рис. 11-6. Электронагреватели масла типа ЭН:
1 — нагревательный элемент; 2 — штуцер; 3 — заземляющий винт; 4 — крышка; 5 — электроизоляционная влагостойкая залнвка
Схемы соединений Нагревательных элементов
Таблица 11-4. Технические данные стационарных и переносных электрических баков
Тип Вместимость, л Мощность, Вт, При напряжении, В
27 127 220
БСЭ-15 15 2000 2000
БСЭ-25 25 м.-м 3150 3150
Б ПЭ-8 8 800 1000 1000
W U 220 В
127 U 220В
Н2
ИЗ
Рис. 11-7. Электронагреватели масла типа ЭНТ: / — нагревательный элемент; 2 — штуцер; 3 ~~ крышка
Таблица 11-5. Технические данные нагревателей масла
Тип Мощность, Вт, при напряжении, В
24 ПО 127 220 380
Род тока, частота, Гц, система питания
ЭН350 ЭН500 ЭН 1500
ЭН3000
ЭНТ500 ЭНТ1000 ЭНТ 1500 ЭНТ3000
Таблица
350
500
0)
0)
и
II
Тнп
1500 3000
500
1500
500 1500 3000
500
1500
1000
1500
3000
11 -6. Технические данные кипятильников серии КНДЭ
11 ' "" 1 1 .. ............. ||| л...
Вместимость, л
сборника кипятка
камеры охлаждения
*
я
Продолжительность нагрева воды от 4 до кипения, мин
........ I il ..
при переменном токе, В
220
127
Постоянный и переменный, 50—400, однофазная
Переменный, 50—4 трехфазная
Потребляемая мощность, кВт
при переменном’ токе, В
127
220
КНДЭ 10 КНДЭ20 КНДЭ40 КНДЭ80 КНДЭ10-1 КНД Э20-1 КНД Э40-1 КНДЭ80-1
10 20 40 80 10
20 40 80
14
27
54
25
50
100
200
25
50
100
200
18
18
25
25
ьГ;-.
25
25
8
17
33
8 17 33
6
13
25
6
13
25
13
25
3
13
269
Таблица 11-7. Технические данные паяльников
Напряжение. В
ПО, 220 36
Рис. 11-8. Электрокипятильники с охлаждением кипяченой воды:
/ — кожух; 2—змеевик охлаждения; 3 — нагревательные элементы; 4 — корпус; 5 — предохранительный клапан; 6 — коробка выводов; 7 — регулятор уровня
На рис. 11-6 и 11-7 показано устройство нагревателей масла типа ЭН и ЭНТ, а также схемы соединений нагревательных элементов.
Технические данные нагревателей масла приведены в табл. 11-5.
Кипятильники непрерывного действия. Предназначены для приготовления питьевой воды на судах. Применяются двух типов — с охлаждением кипяченой воды (исполнение I) н без охлаждения (исполнение II). Устройство кипятильника показано на рис. 11-8.
Технические данные кипятильников серии КНДЭ приведены в табл. 1.1-6,
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ
ПРИБОРЫ ДЛЯ МОНТАЖА И РЕМОНТА
Электрические паяльники. Предназначены для пайки оловянными припоями и лужения металлических деталей. Рабочая часть паяльника нагревается электрическим током. В качестве ~ нагревательного элемента паяльника применяется нихромовая проволока, иамо-27Q
Мощность, Вт
Температура клинообразного конца сердечника, °C
260
280
ч
Масса, кг
медного сердечника
0,6
0,2
паяльника
1,0
1,125
тайная иа изоляционный слюдяной слой или
нагревательный элемент трубчатого типа с
односторонним выводом.
Технические данные паяльников приведены в табл. 11-7.
Электрические тигли. Применяются для расплавления оловянно-свйнцовых припоев, используемых для лужения концов медных жил кабелей и проводов, наконечников и контактных колец.
Электрический тигель состоит из стального стакана, иа котором закрепляется нагревательный элемент, верхнего латунного корпуса и ручки, через которую пропущен провод. Сменный нагревательный элемент тигля представляет собой асбоцементный цилиндр, в котором заделана спираль из нихрома. Концы спирали выведены наружу, а для изоляции на них надеты фарфоровые бусы.
Технические данные электрических тиглей приведены в табл. 11-8.
Электрический вулканизатор. Предназначен для восстановления резиновой оболочки кабеля. Электрический вулканизатор ЭВ-138 состоит из двух шарнирно соединенных полу-цилиидрических форм, образующих в сложенном виде цилиндр с центральной плоскостью, в которой прокладывается вулканизируемый участок кабеля.
В каждую форму вмонтированы 3 нагревательных элемента трубчатого типа, создаю-
щих необходимую температуру в рабочей полости. На корпусе установлены терморе-
гулятор, колодка выводов и контактные зажимы для крепления питающего кабеля. Наружные поверхности обеих форм покрыты теплоизоляцией, уложенной в металлическом кожухе. В сложенном виде формы скрепляются откидными болтами. Вулканизируемые кабели имеют различные наружные диаметры,
Таблица 11-8. Технические данные электрических тиглей
Напряжение, В
Мощность, Вт
Вместимость, см*
Продолжительность расплавления припоя, мии
24
36 ПО
36
10
10
12
15
Таблица 11-9. Состав комплекта
электрического вулканизатора ЭВ-138
Типоразмеры вспомогательной колодки
Внутренний диаметр» мм
Длина вулканизируемого участка, мм
Рис. 11-9. Общий *вид электрического отражательного излучателя ИР-1:
1 — параболический отражатель; 2 — электронагреватель трубчатого типа
II III
IV
20
20
35
11; 14;
17 14; 17 23; 26; 29; 32 38; 41; 44; 47
200
300
400
500
480 3,5
600 4,2
720 8,5
840 12,0
значению которых должны соответствовать определенная высота вспомогательных колодок, вкладываемых в рабочую полость, и диаметр образованных ими отверстий.
Различают вулканизаторы четырех типоразмеров, образующих вместе полный ремонтный комплект.
Вулканизатор работает от сети 36 В переменного тока. Наибольшая продолжительность тепловой обработки кабеля 38 мин. Температура вулканизации 150—160 °C. Состав комплекта электрического вулканизатора ЭВ-138 приведен в табл. 11-9.
их службы и обеспечивает наибольшее излучение в ближней инфракрасной части спектра.
Параболическая часть баллона имеет зеркальное покрытие. Этим достигается значительная концентрация лучистого потока в нужном направлении, благодаря чему нет необходимости в отдельном отражателе.
Технические данные зеркальных ламп приведены в табл. 11-10,
Отражательные излучатели. Излучатель типа ИР-1 (рис. 11-9) представляет собой отражатель в виде параболического цилиндра со специально обработанной зеркальной поверхностью, в фокусе которого установлен электрический нагреватель трубчатого типа. Отражатель концентрирует тепловой поток в нужном направлении, а его параболическая форма обеспечивает равномерность распределения теплового потока и образование параллельного пучка лучей.
Технические данные отражательного излучателя ИР-Г.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
РАДИАЦИОННОГО НАГРЕВА
В качестве источников радиационного нагрева применяются электрические зеркальные лампы накаливания (термоизлучатели), а также отражательные излучатели.
Инфракрасные лампы. Зеркальные лампы представляют собой газонаполненные лампы накаливания с вольфрамовой нитью в виде спирали, рассчитанной на пониженную по сравнению с осветительными лампами температуру, что значительно увеличивает срок
Длина..................
Ширина светового отверстия .............. . .
Активная (излучающая) длина................ .
Напряжение . . . .
Мощность...............
Температура нагревателя
950 мм
100 мм
840 мм
127 или 220 В 600—700 Вт 400—450 °C
Таблица 11-10. Технические данные зеркальных ламп
Тнп лампы
Предельная мощность, Вт
Тнп цоколя
ЗС-2 ИКЗК127-250 ИК3127-500 ИКЗК220-250 ИК3220-500
127 250
127 250
127 500
220 250
220 500
275—225
275—225
550—450
275—225
550—450
2000
5000
5000
5000
5000
Р40-1 Р27/32-2 Р40/45-1 Р27/32-2
Р40/45-1
ЭКСПЛУАТАЦИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Техническое обслуживание. Для удлинения срока службы нагревательных приборов и получения высоких тепловых и электрических характеристик необходимо постоянно поддерживать их чистоту и исправность. Следует периодически проводить чистку корпусов электронагревательных приборов и оборудования.
При эксплуатации требуется следить за качеством контактных соединений нагревательных элементов и в щнтах управления. Осматривать и ремонтировать нагревательные устройства, менять нагревательные элементы можно только при полном отключении прибора от сети. Необходимо периодически замерять сопротивление изоляции нагревательных приборов, которое должно быть не меиее 1 МОм. Нужно следить за тем, чтобы баки, кипятильники и другие устройства включались только после заполнения их водой (если они ие обо-
271
Таблица 11-11. Неисправности камбузных электроплит и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Сопротивление электриче- Отсырела изоляция Осмотреть схему и при обской изоляции уменьшилось ни- I наружении загрязнения прове-
же установленных норм сти чистку. Просушить элект-
рическую плиту подключением
I ее под напряженне
Между стенкой бака и водо- Устранить щели пайкой или I защитным козырьком имеется обмазкой жаростойким лаком щель, через которую вода попадает внутрь
Сливные противни перепол- Очистить сливные протнвни йены жидкостью, и вода попадает на электрическую изоляцию и токоведущие части I
Перегрев нагревательных Прекратить нагрев плиты. I элементов Добиться более плотного при-
легания дна посуды к нагревателям
I Электрический пробой изо- I Осмотреть схему и устранить I ляции на корпус замыкание на корпус. Если
пробой в нагревателе, сменить нагреватель
При включении нагревателя Сгррел предохранитель в це- Проверить схему, сменить под напряжение плита не иа- I пи нагревателя предохранитель
гревается I Ослаб контакт I Подтянуть контакт
I Отсоединился или разорвал- Устранить разрыв
Iся провод Перегорел нагревательный Заменить нагревательный элемент I элемент запасным
В момент включения перего- Замыкание токоведущих ча- I Устранить замыкание в схе-рает плавкая вставка предо- стей I ме, Нагреватели с пробнтой
хранителя I изоляцией заменить
При установке переключате- В цепи одной из ветвей на-ля на полную мощность нагрев гревателя: недостаточен перегорел предохранитель Поставить новую плавкую
вставку
ослабел контакт Подтянуть контакт
отсоединился провод I Устранить разрыв
переключатель неисправен Заменить или отремонтиро-
вать переключатель
Указанные на щитке управ- Перепутаны концы проводов I Проверить схему. Пересоеди-ления положения ключа пере- на контактной колодке элект- нить концы проводов ключателя не соответствуют рической плиты или на пере-нужным ступеням нагрева ключателе I
Отломился выводной кон- Поврежден при хранении или I Опилить трубу на 10—15 мм тактный стержень трубчатого транспортировке I от торца, обнаружить стер-
нагревательного элемента I жень и приварить к нему ла-
I тунью коммутационный провод. гПри приварке для предохране-
I I ння от загрязнения копотью
I I торец трубки прикрыть асбе-
I I стом
Раскололся керамиковый Поврежден во время монта- I Заменить изолятор изолятор жа при установке плиты на
I место
272
рудованы соответствующими устройствами автоматики). Следует периодически проверять состояние изоляторов, бус и других изоляционных элементов оборудования и при необходимости заменять их.
Для экономии электроэнергии рекомендуется приготовлять пищу в штатных пище-варных бачках, поставляемых комплектно с электрическими плитами. Во время работы необходимо следить за тем, чтобы дно каждого бака как можно плотнее по всей площади прилегало к поверхности конфорки. Во время приготовления пищи нужно следить за тем, чтобы пища и вода не выплескивались из посуды на плиту, для чего заполнять пищевар-ные бачки следует так, чтобы от зеркала воды до верха бачка оставалось не менее 40 мм. При качке уровень воды должен быть дополнительно снижен. После окончания работ по приготовлению пищи необходимо отключить электрическую плиту от сети, очистить слив
ные противни и желоба от воды и пищи и обтереть плиту ветошью. Пищеварные бачки по окончании раздачи пищц должны быть хорошо вымыты и просушены. Луженые бачкн надо периодически лудить.
Характерные неисправности нагревательных приборов, причины и способы их устранения. К основным неисправностям нагревательных приборов относятся: повреждение или перегорание нагревательных элементов; уменьшение сопротивления изоляции ниже установленной нормы; нарушение контактных соединений; механическое повреждение изоляторов и бус; разрушение защитных покрытий корпусов приборов; неисправности цепей управления.
В табл. 11-11 приведены основные неисправности камбузных электроплит, их причины и способы устранения.
♦
273
Глава 12
СУДОВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Назначение. Кислотные и щелочные ак-кумуляторныебатареи применяются на судах для питания электроэнергией сетей аварийного освещения, авральной н пожарной сигнализации, радио- и телефонной связи, станции сигнальных огней, для стартерного запуска двигателей внутреннего сгорания.
Принцип действия аккумуляторов. Электрический аккумулятор — это химический источник электроэнергии. Действие аккумулятора основано на обратимых электрохимических процессах. Если к аккумулятору подключить источник постоянного тока, то аккумулятор зарядится, т. е. электроэнергия источника превратится в химическую энергию, которая накопится в аккумуляторе. Химическая энергия заряженного аккумулятора находится в нем в потенциальном (скрытом) состоянии. Если к аккумулятору подключить какой-либо потребитель электроэнергии, то аккумулятор бедут разряжаться, т. е. его химическая энергия вновь будет превращаться в электрическую. Такие процессы заряда и разряда аккумулятора могут повторяться неоднократно до полного его изнашивания.
Основные электрические характеристики аккумуляторов. Электродвижущая сила (э. д. с.) аккумулятора Е — разность потенциалов положительного и отрицательного электродов при разомкнутой внешней цепи. Значение Е зависит главным образом от состава активной массы электродов, а также от состава, плотности электролита и температуры, но не зависит от размеров электродов аккумуляторов.
Напряжение аккумулятора U — разность потенциалов положительного и отрицательного электродов при замкнутой внешней цепи. Напряжение U отличается от э. д. с. на значение падения напряжения внутри аккумулятора, которое определяется внутренним сопротивлением аккумулятора и током, проходящим через'него. Таким образом, при заряде напряжение аккумулятора больше его э. д. с., а при разряде — меньше. Конечное напряжение аккумулятора при его разряде — напряжение, до которого можно разряжать аккумулятор.
Внутреннее сопротивление аккумулятора RBn слагается из сопротивлений электролита, электродов и сепараторов. Внутреннее сопротивление аккумулятора непостоянно: при разряде и с понижением температуры электролита оно увеличивается.
Емкость С — количество электричества, которое может дать полностью заряженный ак-274
кумулятор при разряде током постоянного и определенного значения до конечного для данного режима напряжения,
С ~ Iр^р,
где 7р — ток разряда, А;
/р — продолжительность разряда, ч.
Емкость аккумулятора зависит от количества активной массы и конструкции электродов, количества и концентрации электролита, значения тока разряда, температуры электролита, степени изношенности аккумулятора, наличия посторонних примесей в электролите и многих других факторов.
Саморазряд — разряд заряженного аккумулятора в результате побочных реакций, утечек тока и других самопроизвольных вредных процессов. Саморазряд кислотных аккумуляторов составляет примерно 1 % их емкости в сутки.
КИСЛОТНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ
Устройство аккумуляторов. Аккумулятор состоит из сосуда-бака, положительных и отрицательных пластин и электролита, в который погружены пластины (рис. 12-1). Баки изготовляются из эбонита или пластмассы. Положительные и отрицательные пластины отливаются в виде решеток из химически чистого свинца с присадкой 5—10 % сурьмы. Одноименные пластины составляют полублоки, которые при сборке располагаются так, что пластины разных полярностей чередуются; крайние всегда отрицательные, поэтом их на одну больше. активной массо
муляторе применяют
Для изоляции раз-
иоимен сепараторы (разделители) из дерева, эбонита, ' стеклянного войлока, мипора и мипласта.
В качестве электролита в кислотных аккумуляторах используют раствор химически чистой серной аккумуляторной . кислоты в дистиллированной воде.
Основные технические данные кислотных аккумуляторов приведены в табл. 12-1.
Эксплуатация аккумуляторных кислотных батарей. При эксплуатации аккумуляторных батарей необходимо обеспечивать нормальные режимы разряда н заряда, наблюдать за
• t-
<
Таблица 12-1. Основные технические данные кислотных аккумуляторных батарей
Тип батареи
Число аккумуляторов в батарее Номинальное напряжение, В Емкость, А-ч
Десятичасовой режим разряда при температуре электролита -J-30 ®С Стартерный режим при температуре электролита. °C
4-30 — 18
Ток разряда, А
Наибольшая продолжительность стартерного режима, мин, при температуре электролита, °C
4-3 Q ( — 18
Количество электролита, л
а
ЗСТ-60 ЗСТ-70 ЗСТ-84 ЗСТ-98 ЗСТ-112 ЗСТ-126 ЗСТ-135 6СТ-42 6СТ-54 6СТЭ-68 6СТЭ-128 6СТНЭ-140
6МСТ-140 6СТК-135мс
6СТК-180М
3 3
3
3 3
3
3 6
6 6
6 6
6 6
12-А0-50
6
6
6
6
6
6
6
12
12
12
12
12
12
12
12
60
70
84
98
112
126
135
42
54
68
112
126
126
122
154
16,5 19,2 22,8 27
30,7 34,8
37,1 11.4 14,6 18,7 30 35* 35
28,3 41,7 33
43
6,5
7,8
9,3
11
12,5
14,2
15,1
4,7
6
7,6
12,6
14
14
6
7
8,4
9,8
11,2
12,6
13,5
4,2
5,4
6,8
11,2
12,6
12,6
12,2
180 210
250 295
335 380 405
125 160
205 360
420
420
340 500
1000
1000
5,5 5,5
5,5 5,5
5,5 5,5
5,5
5,5 5«5 5,5
5,5 5,5
5,5 5,0
5,0 2
2,25 2,25 2,25 2,25
2,2Ь 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25
3,5 5
6
6,5 7
7,5 7,5
3
3,5 4>5
7
12
12
8
10
5,5
6,5 8
8,5
10
10
5
10 16(8) 16(8) 16(8) 20(10)
0,75 0,83 0,88 1,17 1,33 1,5
1,58 0,5 0,62 0,84 1,25 1,3
1,30 1,16 1,6
2,25 15
2,5 19
2,65 21
3,5 4 4,5
25
26
35
4,75 37
3 19
3,75 25
5 31
7,5
7,8
7,8 7
9,6
61
65
65
71
78
15,44
(по 10 с тол-
4,8
чка-ми) 225
уровнем и плотностью электролита и поддерживать чистоту аккумуляторных батарей, систематически удалять пыль, грязь и окислы с поверхности контактов и междуэлементных соединений. Загрязнение батареи приводит к повышенному саморазряду. Во избежание чрезмерного разряда батареи надо следить за ее напряжением и плотностью электролита.
Приготовление электролита кислотных аккумуляторов. Для приготовления электролита применяются только химически чистая серная аккумуляторная кислота сортов А иБи дистиллированная вода. Электролит приготовляется в чистой, промытой дистиллированной водой стеклянной, фарфоровой, эбонитовой или эмалированной посуде.
Рис. 12-1. Кислотный аккумулятор:
1 — отрицательная пластина; 2 — сепаратор; 3 — положительная пластина; 4 — блок пластин; 5 — опорные башмачки для пластин; б — боря (полюсный вывод) 7 — баретка; 8 — предохранительный й отбойный щнтки, 9 — крышка аккумулятора с пробкой; 10 — между-элемеитиое соединение (перемычка); 11 — бак: 12 — опорные призмы для пластин; 13 — укупорочная мастика и резина
Таблица Г2-2. Количество кислоты плотйостыо 1,83 г/см3 на 1 л дистиллированной воды
Плотность, г/см3, электролита при температуре + 15 °C z 1,201 ’ F 1,240 1,255 1,270 1,280 1,285 1,300 1,310 1,320 1,400
Количество, г/см3, серной аккумуляторной кислоты при температуре 15 °C 245 295 305 345 365 375 405 1 425 450 650
При приготовлении электролита вначале в сосуд следует налить дистиллированную воду, а затем осторожно лить в эту воду тонкой струей кислоту, помешивая раствор чистой стеклянной или эбонитовой палочкой. После приготовления электролита необходимо дать ему остыть. Запрещается заливать в аккумуляторы электролит с температурой выше +25 °C. Количество кислоты, необходимое для составления электролита, можно определить из табл. 12-2. При измерении плотности электролита необходимо иметь в виду, что с повышением температуры электролита его плотность . уменьшается. Температурные поправки приведены в табл. 12-3.
Для работы аккумуляторных батарей в плохо отепленных помещениях плотность электролита (г/см3) в конце заряда при температуре + 15 °C должна быть доведена до следующих значений:
Ввод в эксплуатацию кислотных аккумуляторов, Поркдок первого заряда: приготовляют электролит; охлажденный до температуры +25 °C электролит заливают в аккумуляторы в количестве, указанном в табл. 12-1;
Таблица 12-4. Определение ориентировочной степени заряженности кислотных аккумуляторов по значению напряжения
Напряжение аккумулятора, замеренное под нагрузкой пробником, В
Степень зараженности аккумулятора
2,0—1,9
1,9—1,8
1,8-1,7
1,7—1,6
1,6—1,5
Полностью заряжен
На 75%
На 50%
На 25%
Полностью разряжен
Крайние северные районы при температуре зимой ниже —35 °C . . . 1,31
Центральные и большинство северных районов при температуре зимой не ниже —35 °C..................... 1,28
Южные районы зимой.............. 1,27
Крайние северные и центральные районы летом...................... 1,24
Южные районы летом ..... 1,24
Таблица 12-5. Конечные напряжения разряда стартерных аккумуляторов в зависимости от режима разряда
Режим разряда
Напряжение, измеренное в режиме нагрузки, В
Режим разряда
Напряжение, измеренное в режиме нагрузки, В ..
Таблица 12-3. Поправки к показанию ареометра в зависимости от температуры электролита
Температура электролита» °C
Поправка к показанию ареометра
Температура электролита, °C
Поправка к показанию ареометра
Двадцатичасовой Десятичасовой Трехчасовой
1,75
1,70
1,65
Одночасовой Тридцатиминутный Пятиминутный
1,60
1,55
1,50
+45 +40 +35 +30 +25 +20 +15 + 10 +5
+0,0210 +0,0175 +0,0140 +0,0105 +0,0070 +0,0035 0
—0,0035 —0,0070
—5
— 10
—15
—20
—25
—30
—35
—40
—0,0105
—0,0140
—0,0175
—0,0210
—0,0245
—0,0280 —0,0315
—0,0350
—0,0385
—0,0420
Таблица 12-6. Степень разряженности батареи в зависимости от плотности (г/см3) электролита, приведенной к +15 °C
! II 111..
Степень разряженности
Полностью заряжена
На На На 25 % 50 % 75 %
Полностью
1,310
1,290
1,280
1,270
1,250
1,270
1,250
1,240
1,230
1,210
1,230
1,210
1,200
1,190
1,170
1,190 1,170 1,160 1,150 1,130
1,150
1,130
1,120
1,110
1,090
Таблица 12-7. Неисправности кислотных аккумуляторных батарей и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Перезаряд
Недозаряд
Систематический перезаряд и заряд повышенным током после начала кипения, вызывающий коррозию решеток положительных пластин, чрезмерное газовыделе-ние и повышение температуры электролита. Последнее разрушает активную массу, особенно пластин, частицы которой оседают на дне сосуда; при этом происходит интенсивная потеря воды, что может привести к недопустимым снижению уровня электролита и повышению температуры
Постоянный недозаряд приводит к нарушению электрохимических процессов и как следствие, к сульфатации пластин, а в ряде случаев — к изменению полярности отдельных элементов, что можно определить по общему снижению напряжения и повышенному самоза-ряду батареи
Не допускать заряда батарей повышенным током. При повышении температуры более +45 °C уменьшить ток заряда или на время прекратить заряд
Не допускать недозаряда батареи. При изменении полярности отключить элементы от батареи и произвести их индивидуальный заряд до восстановления нормальной полярности
в течение 3—6 ч дают возможность активной массе пластин пропитаться электролитом; при падении уровня электролита ниже нормального (8—10 мм над предохранительным щитком) необходимо долить его; подзаряжают батарею током первого заряда (см. табл. 12-1).
Для контроля хода заряда и определения конца его необходимо через каждый час измерять плотность и температуру электролита, а также напряжение аккумуляторов. Если температура электролита во время заряда будет превышать +45 °C, то необходимо уменьшить ток заряда или прекратить заряд до снижения температуры электролита до + 35 °C. В конце первого заряда плотность электролита должна быть откорректирована путем доливки дистиллированной воды, если она велика; или электролита плотностью 1,4, если она ниже нормы. Перед доливкой воды или электролита часть его отбирают из аккумуляторов с помощью резиновой груши.
Заряд кислотных аккумуляторов и батарей. Конец заряда кислотных аккумуляторов определяется по обильному газовыделению («кипению») во всех аккумуляторах, а также попрстоянству напряжения и плотности элек-| тролита в течение преле&них даух чдсов за ’ Шйда. В конце заряМ. Ца<1р1^!^^е д<^фгйЫ 2;75—2,80 В на каждомаккуМуЛя'торе, а пЛЙО цостьэлектролита,прнведеннаЖ>Й^мператш
^15 °С^ сЬсШШ 1Ж¥ WW. у Степень ^ряженнбсти кйсложых ^аккуму- а Дурров мо^цо ориентировочно определить пб1^бЖту12^4:%^-д^ ш. л ,:л
Разряд кислотных аккумуляторов и батарей. Для повышения надежности работы аккумуляторов, а также предотвращения замер -
зания электролита стартерные аккумуляторы не рекомендуется разряжать более чем на 50 %. Большие аккумуляторы разряжают не более чем до конечных напряжений, соответствующих различным режимам разряда. Если при разряде батареи напряжение понизится до значения, приведенного в табл. 12-5, разряд должен быть прекращен.
Разряженные батареи необходимо как можно скорее ставить под заряд. Пластины разряженного аккумулятора интенсивно сульфатируются и могут выйти из строя.
Степень разряженности кислотных аккумуляторов в зависимости от плотности электролита можно, ориентировочно определить по табл. 12-6.
Устранение неисправностей кислотных аккумуляторов. Неисправности кислотных аккумуляторов и способы нх устранения приведены в табл. 12-7.
ЩЕЛОЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ
Устройство аккумуляторов. Щелочные аккумуляторы состоят нз бака (корпуса), бл^а положительных н отрицательных пластин^ й электролита.
На речных и морских судах применяются кадмиево-никелевые н железоникелевые аккумуляторы. Конструкция их в основном одинакова, но отрицательные пластины различаются по составу активной массы; кроме того, у кадмиево-никелц^х~ jfeaXQjjjgg Kpjafe -
i не-пластищы
келевы х йтрицателшгыё.
из листовой стал и, ни кел ировадше^у
Признаки неисправности
'- "
Причины
Окончание табл. 12*7 ч ь
Способы устранения
Сульфатация пластин (повышенное напряжение в начале заряда, преждевременное обиль-
Длительное (более 24 ч) нахождение батареи в разряженном или полуразряженном состоянии, нёдозаряд, разряд аккумуляторов
ное газовыделение, незначительное повышение плотности электролита, повышенная температура и пониженное напряжение в конце заряда, короткое замыкание внутри элементов)
ниже допустимого предела, понижение уровня электролита сверх допустимого предела
Короткое замыкание в аккумуляторах
Загрязнение электролита посторонними примесями
Изменение полярности батарей или отдельных элементов
Разрушение сепараторов, образование на дне сосуда, выше опорных призм, шлама, коробление или сдвиг пластин относительно одна другой, образование наростов свинца на пластинах
Применение кислоты, не соответствующей стандарту, и доливка дистиллированной воды. Повышенное содержание соединений хлора, железа, азота н т. д. вызывает разрушение активных масс, увеличивает саморазряд батареи и способствует повреждению решеток пластин
Неправильное подключение батареи в зарядную цепь. При разряде такой батареи напряжение на элементах, имеющих пониженную емкость (отстающие элементы), снижается до нуля, а у остальных не достигает предельного значения. Ток разряда исправных аккумуляторов, проходя через отстающий элемент, будет для него током заряда, образуя на отрицательных пластинах отложение перекиси свинца, а на положительных — свинца. В результате произойдет нэмеиение полярности пластин
Разрядить аккумулятор током десятичасового режима до напряжения 1,76 В на элементе. Электролит слить в неметаллическую посуду, залить аккумуляторную батарею дистиллированной водой и поставить на заряд током, равным 1/2 нормального тока заряда, до достижения постоянных плотности и напряжения в течение 6 ч при обильном газовыделении. Затем плотность электролита довести до нормальной и аккумулятор разрядить током десятичасового режима. Если при разряде аккумуляторная батарея отдает менее 80% номинальной емкости, то операцию перезаряда повторить
Разобрать аккумулятор; заменить дефектные сепараторы, удалить накопленный шлам деревянной палочкой и промыть слабой струей воды
Загрязненный электролит заменить. Для этого батарею разрядить до 1,86 В на элемент и электролит вылить. Аккумуляторную батарею залить дистиллированной водой доверху и оставить на 3— 4 ч. После этого воду слить и залить новый электролит. Через 3— 4 ч батарею поставить на заряд
Проверить правильность полярности при подключении на заряд и не допускать снижения напря-, жения у наиболее слабых элементов, при разряде ниже 1,7 В элементы отключить от батареи и дать им отдельный заряд-разряд (2—3 тренировочных цикла)
во-никелевых аккумуляторов бак соединен с блоком положительных, а у железоникелевых — с блоком отрицательных пластин.
Общий вид щелочного аккумулятора показан иа рис. 12-2.
Пластины щелочного аккумулятора набраны в виде пакетов (ламелей) из тонких стальных перфорированных лент, в которые
пользуют эбонитовые палочки.
f •
Для щелочных аккумуляторов обычно применяется составной электролит из водного раствора едкого калия плотностью 1,19— 1,21 г/см3 с добавлением 20 г моногидрата лития на 1 л раствора.
Типы щелочных аккумуляторов приведены в табл. 12-8.
Эксплуатация щелочных аккумуляторных батарей. Аккумуляторы, батарейные рамки, деревянные футляры н металлические каркасы должны быть сухими и чистыми.
Никелированные, не покрытые лаком детали аккумуляторов и междуэлементные соединения батарей должны быть всегда покрыты техническим вазелином. При обнаружении ржавчины на аккумуляторных батареях ее следует снять ветошью, слегка смоченной в керосине. Очищенное место необходимо вновь покрыть битумным или любым щелочестойким лаком. Для очистки наружных частей аккумуляторов от пыли и солей следует пользоваться чистой влажной ветошью, навернутой на деревянную палочку. Перед каждым зарядом и разрядом необходимо проверить состояние контактов и подтянуть гайкн.
Периодически следует проверять, нет ли короткого замыкания между соединенными аккумуляторами в батарее: Если зазор между аккумуляторами становится меньше 3 мм, следует изолировать их один от другого щелочестойким изоляционным материалом (эбонитом, винипластом, или в крайнем случае резиной). Необходимо периодически прочищать сточные канавкн деревянных футляров батарей. При работе с гаечным ключом и другим металлическим инструментом нельзя допускать коротких замыканий. Никогда не следует оставлять на батарее инструмент или металлические детали. Надо следить за состоянием резиновых колец у вентиляционных
Рис. 12-2. Общий вид щелочного аккумулятора:
1 — бак; 2 — ламелн; 3 — полюсные выводы; 4 — вентиляционная пробка; 5— крышка; 6 — изоляционная пластина; 7 — обжимки; 8 — распорные изоляционные палочки
пробок и в случае повреждения заменять их новыми; время от времени надо прочищать отверстия вентиляционных пробок.
Приготовление электролита для щелочных аккумуляторов. Для приготовления электролита соответствующей плотности из едкого
Таблица р
12-8.
Основные технические данные
щелочных аккумуляторных батарей
Число аккумуляторов в батарее Номинальное напряжение, В Номинальная емкость, А*ч Ток, А Количество электролита, л
номинального шестичасового режима заряда режим восьмичасового разряда одночасового
Массй батареи с электролитам, г
Тип батареи
32АКН-2.25 32 40 2,25 0,56 0,28 2,25 Г, 28
32АЖН-2,25 32 40 2,25 0,56 0,28 2,25 1,28
64АКН-2.25 64 80 2,25 0,56 0,28 2,25 2,56
64ДЖН-2,25 64 80 2,25 0,56 0,28 2,25 2,56
10КН-22М 10 12,5 22 5,5 2,75 22 2,7
10ЖН-22М , 10 12,5 22 5,5 2,75 22 2,7
5КН-45 5 6,25 45 11,25 5,65 45 2,25
5ЖН-45 5 6,25 45 11,25 5,65 45 2,25
10КН-45 10 12,5 45 11,25 5,65 45 4,50
10ЖН-45 1° 12,5 45 11,25 5,65 45 4,50
5КН-60 5 6,25 60 15 7,5 60 3,75
5ЖН-60 5 . 6,25 60 15 7,5 60 3,75
10КН-60 10 12,5 60 15 7,5 60 7,50
10ЖН-60 10 12,5 60 15 7,5 60 7,50
5КН-100 5 6,25 100 25 12Г,5 100 6,0
5ЖН-100 5 6,25 100 25 12,5 100 6,0
10КН-100 10 12,5 100 25 12,5 100 12,0
10ЖН-100 10 12,5 100 25 12,5, 100 • 12,0
7 \
14,2
21*0
21,6
17,0
29,9
40
75 -
75
7.. ...
у:» .W ' It
4
Таблица 12-9. Электролит для щелочных аккумуляторов
Количество воды, л
Плотность, г/сма
1,19—
1,21
1,17—
1,19
Щелочь
на 1 л жидкой щелочи плотно-
стью 1,41 г/см8
Калиевая или готовая составная калиево-литиевая
Натриевая или готовая составная натриево-литиевая
1,0
1,5
калия, едкого натрия или калиево-литиевых и натриево-литневых готовых составных щелочей в твердом и жидком виде следует пользоваться табл. 12-9.
Если составной электролит готовится из отдельных компонентов — едкого кали, едкого натра и едкого лития, то в готовый раствор едкого калн плотностью 1,19—1,21 г/см3 добавляется едкий литий из расчета 20 г на 1 л раствора; в готовый раствор едкого натра плотностью 1,17—1,19 г/см3 — едкий литий из расчета 10 г на 1л раствора.
Количество электролита в литрах, необходимое для заливки аккумуляторных батарей, указано в табл. 12-8.
Для растворения щелочи пригодны дистиллированная вода, дождевая вода, собранная с чистой поверхности, и вода, полученная при таянии чистого снега, н конденсат, а также питьевая вода (кроме минеральной). Электро-‘ Лит приготовляется в железных, пластмассовых баках или стеклянных сосудах, имеющих плотно закрывающиеся крышки. Остывший раствор щёлочи доводят до требуемой плотности по ареометру, добавляя воду или твердую щелочь при. перемешивании. После растворения в дистиллированной или обычной воде необходимо дать раствору отстояться до полного осветления (обычно 3—6 л), после чего слить осветленную, часть. Отстоявшийся и остывший до температуры не выше 4-30 °C раствор пригоден для заливки в аккумуляторы.
Таблица 12-10. Состав электролита в зависимости от температурных условий
Температура воздуха, °C
Состав электролита
Плотность, г/см3
Составной калнево-литиевый раствор; раствор едкого калия с добавкой 20 г моногидрата лития на 1 л
Раствор едкого ка-
• V-
1,19—1,21
1,25—1,27
Состав электролита, применяемого для -кадмнево-никелевых и железоникелевых аккумуляторов, в зависимости от температурных условий приведен в табл. 12-10.
Ввод в эксплуатацию щелочных аккумуляторов, Перед эксплуатацией необходимо удалить с поверхности аккумуляторов и батарейных ящиков чистой ветошью пыль и соль, проверить правильность последовательного соединения аккумуляторов в батарее и плотно затянуть гайки междуэлементных соединений. Следы ржавчины на деталях, не покрытых лаком, надо снять ветошью, слегка смоченной в керосине.
Затем аккумуляторы заливают электролитом, дают им постоять не менее 2 ч (для пропитки пластин) н проверяют вольтметром напряжение на каждом из них. При отсутствий напряжения на аккумуляторе надо оставить его еще на 10 ч, после чего вновь проверить напряжение. Если и при этом оно будет равно нулю, аккумулятор следует заменить. После двухчасовой пропитки проверяют уровень электролита над пластинами аккумуляторов, который должен быть не менее 5 и не более 12 мм.
Затем аккумуляторы включают на заряд и сообщают 2—4 цикла режимом: заряд —нормальным током заряда в течение 12 ч, разряд— нормальным током разряда в течение 8 ч, до напряжения не менее 1 В на худший аккумулятор в каждой батарее. После этого проводится контрольный цикл на режиме: заряд — нормальным током заряда в течение 6 ч, разряд — нормальным током разряда до напряжения не ниже 1 В на худший аккумулятор. Если при этом емкость будет не ниже номинальной, аккумуляторы, хранившиеся с электролитом не больше одного года, вводятся в эксплуатацию без смены электролита. Приболев длительном хранении электролит подлежит замене.
Во избежание поглощения электролитом углекислого газа из воздуха в каждый аккумулятор рекомендуется вливать вазелиновое масло в количестве, указанном в табл.. 12-11. При отсутствии вазелинового масла вливают керосин, в том же количестве.
Смена электролита. Перед сменой электролита, которая производится через каждые 100—150 циклов, аккумуляторы разряжают током восьмичасового режима до напряжения 1 В на аккумулятор. Старый электролит выливают, энергично встряхивая батарею для удаления грязи из сосуда.
Затем аккумуляторы промывают подщелоченной отстоянной или дистиллированной водой и энергично встряхивают.
После промывки аккумуляторы немедленно заливают электролитом и после двухчасового отстоя замеряют его плотность, прн необходимости доводят его до требуемого значения, после чего аккумуляторы закрывают пробками. Электролит заменяют также в случае использования аккумуляторов при температурах —20 °C и ниже.
Срок службы аккумуляторов и батарей сокращается вследствие: систематических не
Таблица 12-11. Количество добавляемого в электролит вазелинового масла
Таблица 12-13. Конечное напряжение разряда в зависимости от его режима
Тип аккумулятора
Тип аккумулятора
Количество вазелинового масла, смэ (на один элемент)
Режим разряда
Конечное напряжение разряда, В, ие ниже
АКН-2,25 КН-10 КН-22
КН-45
КН-60
1
3
5 8
8
КН-100 2ФКН-8-Ы1
2ФКН-24
10
3 (в каждую половину)
5 (в каждую половину)
Восьмичасовой и более длительный Пятичасовой Трехчасовой Одночасовой
1,1
1,0 0,8 0,5
дозарядов; глубоких разрядов (ниже конечных напряжений); падения уровня электролита ниже верхнего края пластин; повышенной
плотности электролита при температуре выше 0 °C; повышения температуры электролита.
Заряд щелочных аккумуляторов и батарей. При эксплуатации аккумуляторов и батарей применяются режимы заряда, приведенные в та^л. 12-12. Не допускается повышение температуры при заряде более +45 °C составных электролитов и более +35 °C для электролитов без добавки едкого лития. В случае превышения указанных температур необходимо
прервать заряд и дать аккумуляторам остыть. У исправных и правильно включенных ак-
кумуляторов напряжение при нормальном токе заряда должно быть: в начале заряда 1,40— 1,45; в конце заряда 1,75—1,95 В.
Разряд щелочных аккумуляторов и батарей. Разряд щелочных аккумуляторов прн
эксплуатации может проводиться током различной силы, не ниже допускаемого конечного напряжения (табл. 12-13).
Прн эксплуатации аккумуляторов и батарей через каждые 100—150 циклов следует проводить контрольные электрические испытания следующим образом. Аккумуляторы или батареи подвергают двум тренировочным циклам и одному контрольному. На первом и втором тренировочных циклах заряд проводится нормальным током в течение 12 ч, а разряд — нормальным током в течение 8 чк • но до напряжения не ниже 1,1 В на аккумулятор. Третий цикл является контрольным: проводится заряд нормальным током в тече-4 ние 6 ч н разряд нормальным током в течение 8 ч.
При проведении контрольного цикла должны производиться замеры напряжения каждого аккумулятора: при заряде—в начале и конце заряда; при разряде — в начале разряда, через 6, 7 и 8 ч разряда.
Аккумуляторы, имеющие через 6 ч разряда напряжение 1 В и ниже, подлежат замене.
Контрольные электрические испытания рекомендуется проводить после смены электролита.
Устранение неисправностей щелочных ак* кумуляторов. Неисправности щелочных аккумуляторов и способы нх устранения приведены в табл. 12-14 (см. стр. 282).
Таблица 12-12. Режимы заряда судовых аккумуляторных батарей
Режимы заряда
... || Ь
Примечание
Нормальный заряд
Усиленный заряд
Ускоренный заряд
Основной режим заряда нормальным током в течение 6 ч (см. табл. 12-8)
Нормальным током в течение 12 ч, при вводе в действие; через каждые 10 циклов, а прн нерегулярной работе— один раз в месяц; после смены электролита; после глубоких разрядов (ниже допустимых конечных напряжений), а также после разрядов слабыми токами, чередующихся с перерывами в течение 16 ч и более
Током вдвое больше нормального 2,5. ч и нормальным 2 ч и '
Назначение и виды зарядных устройств. На судах морского и речного флота для заряда аккумуляторных батарей применяются специальные устройства.
Источниками постоянного тока зарядных устройств могут быть: электрическая судовая сеть постоянного тока; зарядные агрегаты (электромашинные преобразователи, состоящие из приводного двигателя постоянного или переменного тока и генератора постоянного тока); генераторы постоянного тока, навешенные на дизели; полупроводниковые выпрямители.
Широкое распространение на судах получили зарядные устройства, обеспечивающие заряд стартерных и совмещенных аккумуляторных батарей в буферном режиме от вало-генераторов, в том числе и от навешенных на дизели генераторов, а также зарядные устройства с полупроводниковыми выпрямителя-; мн, имеющими достаточно высокий к. п. д. и простыми в эксплуатаций.
Таблица 12-14. Неисправности щелочных аккумуляторных батарей и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины*
Способы устранения
№
Пониженная емкость I Электролит работает слиш- Сменить электролит I ком долго Систематический недозаряд Длительные перезаряды
Примеси в электролите Сменить электролит
I Применение электролита без I Сменить электролит едкого лития *
‘ Г Утечка тока Улучшить изоляцию
Систематические глубокие Длительные перезаряды I разряды I Работа при повышенных тем- Сменить электролит и экс-I пературах (более +35 4- плуатировать в соответствии с I н- +40 °C) инструкцией завода-изготови-
I теля
Ненормальное напряжение: Короткое замыкание Устранить короткое замыка-
t ние
слишком низкое напряже-I Утечка4 I Улучшить изоляцию
ние при разомкнутой цепи; I I
слишком высокое при заря-1 Плохие контакты, плохо I Привести в порядок контак-де и низкое при разряде привернутые гайки или нечи- , ты стая поверхность контактов
слишком низкое при заря-1 Внешнее или внутреннее ко- Устранить короткое замыка-де и разряде I роткое замыкание нне
Чрезмерное накопление Удалить засорение между I осадков, дошедшее до пластин элементами
Ненормальное выделение га- Аккумулятор глубоко разря- Заменить аккумулятор зов: I жен (напряжение ниже 0,5 В) I
вследствие малой емкости при заряде в одном элемен- Короткое замыкание в акку- Необходима проверка акку-те газообразования не про- I муляторе мулятора. Если напряжение
исходит, в то время как в I ПРИ заРяде н разряде мало, —
других элементах оно про- I заменить аккумулятор
исходит нормально; вспенивание электролита I Примеси в электролите I Сменить электролит при заряде
Плотность электролита Электролит долго работает I Частично или полностью за-слишком мала менить электролит
| Систематическая доливка I водой I
Сильный нагрев аккумулято- Чрезмерный ток заряда или Устранить короткое замыка-ра и зажимов (разряда из-за короткого замы- ние
I кания в цепи I
Передача теплоты от нагре- Подвинтить гайки I тых зажимов из-за плохого контакта
I Электролит не покрывает ! Долить _ необходимое коли-пластин чество электролита или воды,
I [если плотность электролита
- выше нормальной
Быстрое образование солей Слишком высокий уровень Установить нормальный уро-* электролита вень
I Повышенная плотность I Установить нормальную электролита плотность
Просачивание электролита I Проверить сальники на вы-
I около выводов (водах, подвернуть нажимные
" . I Iга^ки
I Недостаточное смазывание Очистить от соли, смазать вазелином
Выпучивание стенок сосудов Поврежден клапан вентиль- Исправить или заменить кла-I ной коробки пан
I Заряд производится при за- I Заряжать аккумуляторы при I крытых пробках открытых пробках. В обоих
I I случаях разрядить аккумуля-
Окончание табл. 12-14
Признаки неисправности
Причины
Способы устранения
Чрезмерный нагрев электролита
Выделение пены из аккумулятора
Ш
Плохие условия охлаждения Большое значение тока
Замыкание между электродами внутри аккумулятора
Электролит содержит органические примеси
тор до 1 В, вылить электролит н осторожно зажать аккумулятор в тисках между двумя деревянными досками. В процессе последующего заряда следить за напряжением аккумулятора
Улучшить вентиляцию
Выключить аккумулятор, дать ему остыть, продолжать работу прн нормальном значении тока
Если устранить короткое замыкание невозможно, заменить аккумулятор
Сменить электролит, восстановить емкость
Рис. 12-3. Схема заряда стартерной батареи от судовой сети
/РЩ
На рис. 12-3 представлена схема заряда ,стартерной батареи от судовой сети. Включение батареи на заряд производится нажатием кнопки S/, в результате чего получает питание линейный контактор X/, имеющий в своей цепи резистор R1. Через добавочный резистор R2 получает питание катушка напряжения реле обратного тока К2. Линейный контактор замыкает контакты К1 в главной сети и подключает аккумуляторную батарею на заряд через резистор «В, с помощью которого регулируется значение тока. Отключение производится нажатием кнопки S2. Защита от обратного тока осуществляется реле К2\ которое при изменении направления тока в цепи размыкает свои контакты в цепи катушки линейного контактора KL
На рис. 12-4 приведена принципиальная
Рис. 12-4. Схема зарядной станции с полупроводниковыми выпрямителями
схема зарядной стайции с полупроводниковыми выпрямителями. Включение аккумуляторной батареи на заряд производится вручную нажатием кнопки S1. При этом катушка контактора X/ получает питание через замы каю г одий контакт реле напряжения XV, который замкнут при номинальном напряжении на шинах ГЭРЩ. В цепи батарей замыкаются замыкающие контакты X/ и размыкается размыкающий контакт X/. Батареи включены в режим заряда. При исчезновении напряжения на шинах ГЭРЩ реле XV размыкает свой контакт в цепи линейного контактора X/. Последний размыкает Замыкающие контакты X/ и замыкает размыкающий контакт X/, переключая таким образом батарею на разряд. При этом батарей включены последовательно.
» /
1 *
Глава 13
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ И СТАТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
Общие сведения. Полупроводниковые приборы — группа электронных приборов, в которых используется перемещение электрических зарядов в кристаллических веществах.
Энергетические электронные уровни атомов твердого тела образуют энергетические зоны: валентную зону, которая является совокупностью энергетических уровней валентных электронов (расположенных на внешних орбитах атома); зону проводимости, которая является совокупностью более высоких энергетических уровней свободных электронов; запрещенные зоны, которые находятся между нормальной зоной и зоной проводимости.
Проводник характеризуется отсутствием запрещенных зон, диэлектрик — наличием значительных запрещенных зон; для полупроводников запрещенные зоны невелики. Электронная проводимость полупроводника появляется, если к нему извне подвести энергию, достаточную для перехода электрона через запрещенную зону.
Дыркой условно называют место, которое как бы образуется при освобождении электрона; так как дырка обладает положительным зарядом, равным по значению заряду электрона, то она присоединяет к себе электрон соседней связи; этот процесс повторяется и дырка перемещается по кристаллу, что равносильно перемещению положительного заряда.
Проводимость полупроводников обусловлена перемещением как свободных электронов — носителей отрицательных (негативных) зарядов, так и дырок — положительных (позитивных) зарядов.
Проводимость полупроводника складывается из электронной (типа л) и дырочной (т ипа р). Полупроводники с преобладанием электронной проводимости называются полупроводниками типа л, полупроводники с преобладанием дырочной проводимости — типа р. Преобладание одного типа проводимости над другим достигается путем введения в полупроводник атомов других веществ — примесей.
Электронно-дырочный переход, или р-л-пе-реход, является областью на границе двух полупроводников с различными типами электропроводности.
Полупроводниковым диодом называется двухэлектродный полупроводниковый при-284 / • • •
бор, состоящий из кристалла полупроводника с р-л-переходом и двух выводов.
Благодаря двухслойной структуре типа р-л, диод обладает резко выраженным свойством односторонней проводимости: хорошо проводит ток при подключении напряжения в прямом направлении (прямое напряжение) и плохо проводит ток при подключении в обратном (обратное напряжение).
Силовые кремниевые неуправляемые диоды серии В. Диоды указанной серии применяются в электрических установках при частотах от 50 до 400 Гц. Диоды рассчитаны для работы при естественном и воздушном принудительном охлаждении. Их нормальная работа обеспечивается при температуре окружающего воздуха от —50 до 40 °C.
К основным параметрам силовых диодов относятся следующие:
предельный ток — максимально допустимое среднее за период значение тока, длительно протекающего через прибор при включении его в однофазной полупериодной схеме с активной нагрузкой при частоте 50 Гц, синусоидальной форме тока, угле проводимости 180° и максимально допустимой температуре
структуры;
обратный ток — ток (амплитудное значение), проникающий через прибор при приложении к нему обратного напряжения;
повторяющееся
напряжение — макси-
мально допустимое мгновенное значение на-
пряжения, прикладываемого к прибору в пр мом закрытом или обратном направлении;
прямое падение напряжения — мгновенное ? значение напряжения на приборе при проходи деиии через него прямого тока, равного амп-> литудному значению в однофазной однополу-периодной схеме;
время включения — интервал времени, в течение которого тиристор благодаря приложению отпирающего импульса управления
переключается из закрытого состояния в открытое;
отпирающее напряжение — напряжение на управляющем электроде, которое необходимо для того, чтобы протекал отпирающий
ток управляющего электрода;
отпирающий ток — наименьший ток управляющего электрода, необходимый для переключения тиристора из закрытого состряния в открытое.
Повторяющееся напряжение определяет класс прибора. Каждому классу прибора со-
Таблица 13-1. Технические данные неуправляемых кремниевых диодов серии В
Параметр диода
Предельный ток с типовым охладителем, А, прн:
температуре охлаждающего воздуха 40 °C и скорости обдува, м/с:
0
3
6
12
Повтори ющееся напряжение, В
Прямое падение напряжения (амплитудное значение), В, не более
Прямое падение напряжения (среднеее значение), В, не более
Рекомендуемое рабочее напряжение, В
Обратный ток и ток утечки, мА, не более
Максимально допустимая температура структуры, °C
Значение параметра для диода
320
в зависимости
от класса
1,35 1,3 1,35 1,35 1,6
0,6 0,6 0,6 0,6
0,7
от 65 до 1070 в зависимости от класса
5 5 5 8
140 140 140 140
20
140
ответствует определенное значение рекомендуемого рабочего напряжения (в действующей в настоящее время документации вместо номинального напряжения введен параметр «рекомендуемое рабочее напряжение»).
Устройство кремниевых диодов серии В. Основу диодов составляет кремниевая двухслойная р-л-структура, заключенная в неразборный герметичный корпус из металла и стекла, предохраняющий ее от влияния внешних воздействий.
Анодом является гибкий медный провод с наконечником, изолированный от корпуса стеклянным изолятором, катодом — медное основание корпуса, имеющее резьбовую часть ввинчивания вентиля в медный или силуминовый охладитель. Электронно-дырчатые переходы диодов серии В образуются диффузией примесей бора и алюминия в монокристаллическую пластину электронного кремния (рис. 13*1.).
Для обеспечения необходимой механической прочности монокристаллическая кремниевая пластина 4 припаивается с помощью специальных припоев к термокомпенсирующим вольфрамовым пластинкам (дискам) 3 толщиной 1,2—1,4 мм, которые предварительно
покрывают никелем. Полученный вентильный элемент вольфрам — монокристалл — вольфрам припаивают с одной стороны к медному основанию /, выполненному в виде шестигранника, а с другой — с помощью гибкого контакта (канатика) 5 через чашечку 13 соединяют с наружным гибким выводом 10. Герметичный корпус, состоящий из основания / и крышки 14, обеспечивает механическую защиту вентильного элемента и необходимый отвод теплоты от него. Для более эффективного отвода теплоты основание изготовляют из меди. В конструкциях вентилей применяют крышки нз металла и стекла, в которых один из выводов изолируют от корпуса стеклянным кольцом 7. К внутреннему стальному стакану <$, соединенному с гибким контактом 5, припаивается медный стакан 9 с наружным гибким выводом, который имеет на противоположном конце контактный наконечник 12. Крышка путем завальцовки ее стального стакана 6 соединяется с основанием; для герметизации соединения в канавке основания помещается фторопластовое уплотнительное кольцо 2. Диоды крепятся на охладителях шпильками 11с резьбой.
Технические данные неуправляемых кремниевых диодов серии В приведены в табл. 13-1.
Эксплуатация кремниевых выпрямителей. Силовой кремниевый диод (вентиль) герметичный прибор; его распайка запрещена. Не допускается эксплуатация вентилей при наличии в воздухе токопроводящей пыли или в химически активной среде. Необходимо пе-
Рис. 13-1. Устройство вентилей серии В:
/ — основание вентиля; 2 — фторопластовое уплотнительное кольцо; 3 - вольфрамовые диски; 4 — монокристаллическая кремниевая пластина; 5 — гибкий медиый канатик (контакт); 6 — стальной стакан крышки; 7 — изолирующее стеклянное кольцо; 8 — внутренний стальной стакан; 9 •наружный медный стакан; 10 — гибкий вывод (анод); //— шпилька (катод); /2 -наконечник: 13 чашечка: 14 — крышка вентиля
Рис. 13-2. Схемы устройства транзисторов: а —тина р-п-р; б — типа п-р-п; !*, /к, /у соответственно токи эмиттера; коллектора, управления
риодически очищать вентили от пыли и других загрязнений.
Категорически запрещается стучать по корпусу и охладителю вентиля. Вентиль нельзя бросать. В случае выхода вентиля из строя он должен быть заменен вентилем такого же типа, с теми же параметрами.
При установке кремниевых вентилей необходимо руководствоваться следующим. Завинчивать вентиль в радиатор следует без чрезмерных усилий. Вентили должны быть установлены так, чтобы ребра радиаторов были в вертикальной плоскости при естественном охлаждении или параллельны потоку воздуха при принудительном воздушном охлаждении.
Вентили должны плотно прилегать к радиатору/ Чтобы убедиться в плотности прилегания вентиля к радиатору^ проверяют резьбовое отверстие каждого радиатора. Для этого в отверстие ввертывают калибр и проверяют индикатором параллельность верхней части калибра и выточки на радиаторе.
В электрических устройствах вентили следует располагать так, чтобы обеспечить беспрепятственное охлаждение их й предохранить от дополнительного перегрева соседней аппаратурой. При установке в преобразовательное устройство должен быть обеспечен надёжный электрический и тепловой контакты между основанием вентиля и теплоотводом, анодным выводом и токоведущими шинами.
Вентили одного типа могут включаться последовательно при условии применения выравнивающих устройств, обеспечивающих равномерное распределение напряжения между вентилями. При этом значение наибольшего обратного напряжения на последовательно соединенных вентилях должно быть выбрано таким образом, чтобы при установившихся и переходных режимах наибольшее обратное напряжение, приходящееся на каждый последовательно включеиикй вентиль, ие превышало его номинального- напряжения.
Вентили одного типа можно включать параллельно при условии применения выравии-
Рис. 13-3. Схема устройства тиристора:
А - ^нод; К — катод; УЭ — управляющий электрод 1, ,
вающих устройств. При этом полный прямой ток параллельно включенных вентилей должен быть таким, чтобы ни один из вентилей не нагружался током больше номинального.
Во всех режимах работы значения номинального тока, напряжения и наибольшей допустимой температуры не должны быть выше указанных для данного типа вентиля. Вентили допускают кратковременные, не более 10 с. перегрузки по напряжению, равные полуторакратиому номинальному напряжению.
При замене вышедших из строя вентилей зарубежного производства отечественными для обеспечения достаточного запаса электрической прочности необходимо выбирать вен-; тили по обратному допускаемому напряжению, не меньше чем в 3,5 раза превышающему номинальное напряжение на обмотке возбуждения синхронного генератора.
В схеме, где используются силовые кремниевые вентили, необходимо предусмотреть их защиту от недопустимых перегрузок, токов короткого замыкания, а также от коммута-* ционных перенапряжений. Защита от коммутационных перенапряжений осуществляется включением на выходе трансформатора, соединенного с кремниевыми вентилями, конденсаторов или цепочки резистора и конденсатора RC.
Транзисторы. Транзистор — преобразовательный полупроводниковый прибор с одним или несколькими электрическими переходами. Наиболее распространенный транзистор (полупроводниковый триод) имеет два р-л-пе-рехода. Он выполняется на основе трехслойной монокристаллической структуры типа р-п-р (рис. 13-2, а) или типа п-р-п (рис. 13-2, 6). Средний слой и его электрод называются базой (Б); один из крайних слоев вместе с впаянным в него электродом называется эмиттером (Э), другой — коллектором (К).
Основным свойством транзистора является влияние тока базы на ток, протекающий через транзистор (точнее через коллектору При наличии соответствующего тока баад транзистор пропускает коллекторный то^Т т. е. транзистор открыт. При этом в режня? усиления незначительные изменения тока базы вызывают значительные изменения коллекторного тока.
Транзисторы широко применяют в различных отраслях электронной техники в схемах усиления, генерации, переключения.. Технические данные транзистора приведены в табл. 13-2.
Тиристоры. Тиристор —- полупроводниковый диод, имеющий четырехслойную структуру типа р-п-р-п (или n-р), образующую 3 р-п-перехода.
Тиристор, имеющий 2 вывода, называют диодным тиристором, а тиристор с тремя выводами — триодным тиристором или трини-стором. Триодный тиристор называют также управляемым переключающим диодом.
Четырехслойная структура тиристора показана иа рис. 13-3. Средние слои называются
Таблица 13-2. Основные данные транзисторов
Группа
Тип
Коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером
Предельная частота усиления по току, МГц
Максимально допустимое напряжение коллектор —эмиттер, В
Максимально допустимый ток коллектора, мА
Максимально допустимая рассеиваемая мощность, Вт
Малой мощности низкой частоты высокой частоты
Средней мощности низкой частоты высокой частоты
Большой мощности низкой частоты средней частоты высокой частоты
ГТ 109 А ГТ310А
ГТ 403А
КТ 604А
ГТ 701А КТ 805А КТ903А
20—50
20—70
20—60
10—40
10
15
15—70
р- и «-базовыми, крайние слои—р- и л-переходами. Крайние электронно-дырочные переходы называют эмиттерными, средний переход — коллекторным. Электрод, осуществляющий связь с внешней «-областью, называют катодом (К)» а с внешней р-областью —
160
8-I0-3 80
0,05 20
120
6 10 20 10 0,03 0,02
30 1,25 • 1 О’ 0,6
250 200 0,8
55 12-10’ 50
160 5-10’ 30
60 3 10’ 30
анодом (А). С внутренней p-областью (р-ба-зой) соединен управляющий электрод (УЭ).
Эмиттерные электроды являются силовыми, базовый — управляемым. Регулирование тока в силовой цепи производится изменением тока в цепи управления. Устройство триодного
Таблица 13-3. Технические данные управляемых кремниевых диодов (тиристоров) серии Т
Предельный ток. А, прн температуре охлаждающего воздуха 40 °C и скорости обдува, м/с
Повторяющееся напряжение, В
Прямое падение напряжения. В, ие более
среднее значение
амплитудное значение
Т25 Т50 тюо TI60 Т250 Т320 ТЭОО
10
30
36
44
80
90
200
50
195
210
450
100
140
220
250
490
50—1200 50—1200
50— 1200 50—1200
100—2200 100—1600 100—1600
0,85 0,77 0,85
0,75
1,0
0,9
0,9
г
1,9
1,75 1,95 1,75 2,3
2,1
2,1
40 30
35 30
125
125
125
125
125
125
125
Продолжение табл. 13-3
Параметры цепей управления
Тип тиристора
Отпирающий ток управления, А, не более, при температуре, °C
Отпирающее напряжение управления. В, не более, при температуре. °C
Т25 Т50 Т100 ' Т160
Т250 Т320 Т500
-р
—50 25 а max
0,45 0,15 0,1
0,6 0,3 0,15
0,6 0,3 0,15
0,6 о,з 0,15
0,8 0,3 0у2
0,8 0,4 0,28
0,8 0,4 0,28
-50 25 i
7,5 5,0 3,5
11,5 7,0 4,0
11,0 6,0 3,5
11,0 6,0 3,5
9,0 5,0 3,0
9.0 6,0 4,0
9,0 6,0 ‘ 4’° > •
тшшшш/шкж
кумуляторных батарей, питания различных судовых потребителей, требующих стабилизированного напряжения постоянного тока, питания установок катодной защиты, питания электроприводов постоянного тока и возбудителей. Назначение выпрямительного агрегата, его выходная мощность и напряжение входят в обозначение типа.
Основные данные агрегатов приведены в табл. 13-4.
Рис. 13-4. Устройство триодного тиристора.
/ — область pi; 2 — вывод анода; 3 — область nt; 4 — вывод управляющего электрода; 5 — область р2; 6 -область Пг\ 7 -- кристаллодержатель; 8 — металлический вывод катода
тиристора показано на рис. 13-4. Тиристоры применяются как быстродействующие бесконтактные выключатели, а также в схемах регулируемых выпрямителей. Технические данные тиристоров приведены в табл. 13-3.
СУДОВЫЕ КРЕМНИЕВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ)
Эти агрегаты представляют собой статические преобразователи переменного тока в постоянный и предназначены для зарядки ак-
ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Общие сведения. Логические элементы имеют широкое применение в системах судовой автоматики. Возможность расчленить сложные функции контура автоматического управления на простейшие операции позволяет применять так называемые логические элементы, каждый из которых выполняет только одну простейшую операцию.
Сигналы, поступающие на вход логического элемента и получаемые на его выходе, имеют только 2 значения: высокое и низкое. Сигнал высокого уровня, значение которого приблизительно равно напряжению на положительном полюсе питания, называется логической единицей (обозначается «1»), сигнал низкого уровня, значение которого приблизительно равно напряжению на отрицательном полю-
Таблнца 13-4. Параметры судовых стабилизированных выпрямительных агрегатов
Тип агрегата 4 Параметры иа входе Параметры иа выходе к. п. д., % Коэффициент мощности
Потребляемая мощность, кВ- А Напряжение, В Ток, А Мощность, кВт Напряжение. В Ток, А
ВАКС2, 75—30
ВАКС2, 75—115
ВАКС2, 75—230
ВАКС7—30
ВАКС10, 5—30
ВАКС 17, 5—30
ВАКС7—230
ВАКС7—115
ВАКС2, 75—230
ВАКС4, 5—30
ВАКС 1—30
ВКС2—28,5
ВКС4—28,5
ВКС2, 5—115
ВКС2, 5—230
ВКС5—115
ВКС5—230
ВКС10—115
ВКС10—230
ВАКСВ25—80
ВАКЭС295—330
ВАКК9—12
288
-С <-./
4,2 4,15
4,15
11,3
16,8
27,7
10,3
10,3
4,15 6,9
1,48
3,15 | 6,35
2,78 J 2,78 5,55 5,5 •
И,1
11,1
44,5 400
16
380
380
380
380
380
380
380
380
380
380
380
380/220
380/220
6,4 6,5
6,3
17,2 25,6 42
15,6 15,7
6,3 10,5
2,26
2,75
10,5
2,75
2,5
380 67
380 605
380 24,4
10
Ю
25
295
30 115 230
30
30
30
230
115
230
30
230
28,5
28,5
115
230
115
230
115
230
80 Силовой 230—320 Зарядный 190—330
5—12
92 24
12
233 350
585
30,5 81 15
140
33,3 87,7
175,4 21,7
10,87 43,5
21,7 87
43,5
к. з,—650 895
895—224
315—750
82
84
84
81
78
79
85
83
84
78
80
90
90
90
90
90
90
90
90
72
88
70
0,8 0,79 0,79 0,77 0,8 0,8 0,8
0,82 0,79 0,84 0,8 0.9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
0,74 0,83
0,8
се, называют логическим нулем (обозначают «О»); отрицательный полюс часто соединяют с корпусом прибора, вследствие чего его напряжение равно нулю. Если «1» соответствует высокому потенциалу сигнала, а «О» — низкому, то логику называют положительной. При противоположном соответствии сигналов логику называют отрицательной.
Самое сложное логическое устройство может быть составлено из трех логических элементов: И, ИЛИ, НЕ.
Логический элемент И. Элемент И выполняет функцию, которую можно выразить так: сигнал на выходе равен «1» только тогда, когда сигналы на всех входах элемента А, В, С, ... равны «1». Эту функцию называют конъюнкцией. Для реализации логической операции И применяют схемы совпадения, представляющие собой многополюсники с n-входами и одним выходом. Моделью схемы И может служить цепь из последовательно включенных контактов реле и сигнальной лампы (рис. 13-5). Лампа загорится (возникнет сигнал «1») только тогда, когда замкнутся контакты К/, «И» К?, «И» КЗ.
В логических схемах И для положительной логики используют транзисторы типа п-р-п (рис. 13-6, а).
При наличии сигнала «О» на одном из входов соответствующий транзистор закрыт, поскольку напряжение сигнала «О» ниже напряжения смещения Есм. При сигнале «1» на входе другой транзистор будет открыт, так как напряжение сигнала «1» выше Есм. Переход эмиттер-коллектор обрывает цепь питания, и на выходе возникает сигнал «О». Когда на входах появляется сигнал «1», оба транзистора открыты, на выходе появляется почти полное напряжение питания, т. е. возникает сигнал «1». Напряжения сигналов и питания согласуются при помощи резисторов в цепях базы и смещения.
В схеме И для отрицательной логики используют транзисторы типа р-п-р (рис. 13-6, б) Принцип действия аналогичен, но полярность сигналов, питания и смещения — обратная.
Логический элемент ИЛИ. Элемент ИЛИ выполняет следующую функцию: сигнал на выходе X равен «1», если хотя бы на один из входов Л, В, С, ... подается сигнал «1». Эту функцию называют дизъюнкцией. Моделью схемы ИЛИ может служить цепь из параллельно соединенных контактов реле и лампы (рис. 13-7). Лампа загорится (возникнет сигнал «1»), если замкнуты контакты К/, «ИЛИ» К2, «ИЛИ»КЗ, «ИЛИ» любого числа реле.
Схема ИЛИ осуществляет логическое сложение и является схемой сборки информации. На рис. 13-8, а показана схема ИЛИ на транзисторах типа п-р-п для положительной логики. Транзисторы соединены параллельно переходами эмиттер-коллектор и работают как ключи. При наличии на входе сигнала «О» соответствующий транзистор закрыт напряжением смещения Есм. Если на второй вход подан^сигнал «1» большего значения, чем Есм, второй транзистор открыт и на выходе возни* кает сигнал «1», примерно равный напряже* ния питания.
10 Зак. 1149
Схема ИЛИ на транзисторах типа р-п-р для отрицательной логики работает на таком же принципе (рис. 13-8, б). Полярность сигналов и напряжений смещения и питания изменена.
Логический элемент инверсии (элемент НЕ). Функцией элемента инверсии является инвертирование сигнала, т. е. изменение его значения на обратное. Если на вход элемента инверсии подать сигнал «1», то на его выходе появится сигнал «0»; если на вход подать сигнал «0», то на выходе появится сигнал «1». Таким образом, схема элемента НЕ является инвертором, т. е. преобразователем одного вида сигнала в другой.
На рис. 13-9, а показана схема НЕ на транзисторах для положительной логики. При наличии на входе сигнала «0» меньше Есм транзистор закрыт и на выходе возникает сигнал «1», близкий к значению Ек. Если на входе сигнал «1» больше Есм, транзистор открыт и на выходе сигнал «0». В схеме НЕ для
Рис. 13-5. Логическая схема И из последова тельно соединенных контактов реле
Рис. 13-6. Логические схемы И на транзисторах:
а — на транзисторах типа п-р-п для положительной логики; 6 — на транзисторах типа р-п-р для отрицательной логики
/С/
Рис. 13-7. Логическая схема ИЛИ из параллельно соединенных контактов реле
Рис. 13-8. Логические схемы ИЛИ на транзисторах:
а —- иа транзисторах типа п-р-п для положительной логики; б — на транзисторах типа р-п-р для отрицательной логики
289
% л \ 3 - S *5^-Г
Рис. 13-9. Логические схемы НЕ:
а— схема в виде цепи с размыкающим контактом реле; б —• схема иа транзисторах для положительной логики; в — схема иа транзисторах для отрицательной логики
отрицательной логики (рис. 13-9, б) используются транзисторы типа р-п-р.
Техническое обслуживание полупроводниковых приборов. В процессе эксплуатации диодов, транзисторов и тиристоров нельзя допускать их работу в предельных режимах.
При необходимости замены полупроводников их выводы следует припаивать на расстоянии не менее 10 мм от корпуса. При этом мощность паяльника не должна превышать 50— 60 Вт. Пайка должна длиться не более 2—3 с с обязательным применением дополнительных теплоотводов между местом пайки и корпусом полупроводникового прибора. Выводные концы можно изгибать не ближе 3—5 мм от корпуса.
Полупроводниковые приборы допускается включать в схему только в соответствии с указанной на их корпусе полярностью. Во избежание пробоя тиристора во время эксплуатации необходимо тщательно следить за состоянием болтовых соединений. Для определения параметров транзистора и определения отсутствия пробоя следует пользоваться специальными приборами Л2-1, Л2-2 и им подобными.
Запас полупроводниковых приборов необходимо хранить в сухом отапливаемом помещении при температуре воздуха от 5 до 40 °C и относительной влажности не более 80%. Запрещается хранить в этом же помещении материалы, выделяющие едкие пары.
При длительном хранении селеновых элементов происходит их расформовка, вследствие чего уменьшается сопротивление запорного слоя; поэтому после хранения необходимо проводить повторную формовку, плавно повышая напряжение.
Техническое обслуживание полупроводниковых систем. В судовых полупроводниковых системах, кроме собственно полупроводниковых систем, используются реле, переключатели, кнопки, серводвигатели, электромагнитные клапаны и др. В этой связи периодически выполняемые работы по техническому обслуживанию систем автоматики в основном относятся именно к этим приборам и элементам: необходимо периодически проверять и очищать контакты, подтягивать резьбовые выводные соединения и т. п., следовательно, выполнять все указания по их техническому обслуживанию. Сами же полупроводниковые контуры требуют только контроля за их работой и устранения появляющихся неисправностей. Значительно больше времени расходуется на поиски и устранение неисправностей в полупроводниковых контурах.
При появлении какой-либо неполадки в работе полупроводниковой автоматической системы следует прежде всего установить, в каком блоке или узле произошел отказ. В большинстве случаев неисправность может быть устранена в сравнительно короткое время путем замены отказавшего блока исправным, взятым из судового комплекта запасных частей.
При техническом обслуживании судовых полупроводниковых автоматических систем прежде всего необходимо выполнять указания заводов и фирм поставщиков. Нельзя при появлении неисправности отключать автоматическую систему и переходить на ручное управление до прихода судна в отечественный порт, не выяснив причину неисправности и не предприняв мер для ее устранения. Необходимо иметь в виду, что в большинстве случаев неисправность легче обнаружить в условиях плавания и в процессе ее появления, чем при стоянке в порту. ,
Глава 14
"*-• fcl* " *Т—, >Я ..к ’ 14 I . lid J м. . - «. -.4^ _!< •»-. . Л--. Ч w . W4W * W 1 nlirn-^l , „,4. .. >4 . ,-К14 | — ---. • -, т~-г ~---ТГТ' I • --• •_ ~ -лиг ~I—
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ
сломим*
Э.ЛЕК^^ОиЗС;1ЯЦИОНгЬ:х М А г с FA АЛОВ
Основные определения. Диэлектрик — вещество, основным электрическим свойством которого является способность к электрической поляризации и в котором возможно образование электростатического поля.
Диэлектрический материал — электротехнический материал, обладающий свойствами диэлектрика.
Электроизоляционный материал — диэлектрический материал, применяемый для устранения утечки электрических зарядов в электротехнических устройствах. Электропроводность изоляционных материалов объясняется наличием в них свободных электронов (электронная проводимость) и ионов (ионная ‘ проводимость). Наиболее существенную роль играет ионная приводимость, так как электронная проводимость в диэлектриках очень мала. Жидкие диэлектрики, кроме того, имеют электропроводность, образуемую коллоидными системами. Ионная проводимость возникает в результате электролиза в веществе диэлектрика и чаще всего вследствие примесей, загрязнений, влаги, а также ионизации нейтральных молекул.
’ Под воздействием постоянного напряжения в диэлектрике возникает ток скврзной проводимости (ток утечки, но незначительный,' поскольку сопротивление диэлектрика очень большое (10® 4- Ю2® Ом * см и выше). Ток утечки диэлектрика состоит из сквозного, протекающего через толщу материала, и поверхностного, протекающего по поверхности. Соответственно различают объемное и поверхностное сопротивление.
Объемное сопротивление Ом, определяет свойство изоляции препятствовать прохождению тока через ее толщу:
= Pv^/S, а
где р0 — удельное объемное сопротивление электроизоляционного материала, Ом • м;
h — толщина изоляции, м;
S — площадь поперечного сечеиия изоляции, м2.
Для хороших диэлектриков:
рр= Ю1» -г Ю12 Юм-м и выше;
10*
. 1 • > / ч' .1 ' л* •>"* ..;с n 'i •'1 • •
Основным, наиболее характерным процессом, происходящим в любом диэлектрике под действием приложенного электрического напряжения, является поляризация — изменение положения в пространстве имеющих электрические заряды частиц диэлектрика, причем в конденсаторе, образованном диэлектриком с электродами, создается электрический заряд.
Диэлектрическими потерями называют энергию, рассеиваемую в единицу времени в диэлектрике при воздействии на него электрического поля и вызывающую нагрев диэлектрика.
Диэлектрические потери в электроизоляционном материале пропорциональны углу диэлектрических потерь 6, дополняющему до 90° угол сдвига фаз ср между током и напряжением, или тангенсу угла диэлектрических потерь tg6.
Электрическая прочность диэлектриков — свойство их противостоять пробою. Напряжение, при котором происходит пробой изоляции называют пробивным напряжением £/пр; оно измеряется в киловольтах. Электрическая прочность диэлектрика может рассматриваться как напряженность электрического поля Епр, В/мм, при достижении которой в какой-либо точке Диэлектрика происходит пробой
Enp~/7np/h,
где h — толщина диэлектрика в месте пробоя, мм.
Напряженность Епр, при которой происходит пробой, при постоянном токе зависит от материала диэлектрика, его однородности, пористости, влажности, теплопроводности, температуры диэлектрика и окружающей его среды, от формы электрического поля, а при переменном токе — от частоты, формы и продолжительности импульса тока.
Классификация теплоизоляционных материалов. Одним из основных свойств электроизоляционных материалов является иагрево-стойкость, характеризуемая наивысшей температурой, при которой материал может длительно работать. Все электроизоляционные материалы делятся иа классы (табл. 14-1).
1 291
. .... ч ' ... А-А-
_• . л ; i . • ' * - •'•••' , г .-••".Да'. £>.?*»*• ' v мА .Гч' А.л . аА.
Таблица 14-1. Классы
электроизоляционных материалов
Таблица 14-2. Основные свойства эпоксидных смол
Предельно допустимая температура изоляции» °C
Основные группы электроизоляционных материалов данного класса
Показатель
Эпоксидная смола
ЭД-6 Э-37
А 105
Е
В
120
130
F 155
Н 180
Более
180
Хлопок, шелк, бумага и другие органические материалы, пропитанные или погруженные в жидкие электроизоляционные материалы (лаки, компаунды), а также органические составы (эмали), применяемые для изготовления эмалированных проводов (ПЭЛ)
Некоторые органические синтетические пленки и пластмассы (эмалевая изоляция проводов — ПЭВ)
Материалы из слюды, асбеста и стекловолокна, содержащие вяжущие органические вещества (миканит, микафолий, микалента, асбестовая бумага и лента, стеклоткани и стеклоленты)
Материалы из слюды, асбеста, стекловолокна, содержащие связующие синтетические вещества повышенной теплостойкости
Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна в сочетании с крем-нийорганическими связующими и пропитывающими составами, кремннйоргани-ческие эластомеры
Слюда, керамические материалы, фарфор, стекло, кварц, асбест и другие неорганические материалы, применяемые без связующих составов или с органическими или неорганическими связующими составами
Содержание сухого остатка при температуре + 100 °C, %, не менее
Электрическая прочность, кВ/мм, не менее
Тангенс угла диэлектрических потерь прн температуре + 100 °C, не более
99
99,5
22
0,08
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СМОЛЫ
Природные смолы. В электроизоляционной технике из природных смол наиболее широкое применение получили шеллак и канифоль.
Шеллак — смола, получаемая при очистке гуммилака, представляющего собой смолистые
выделения некоторых насекомых на тропических растениях. Растворяется в этиловом спирте. Применяется в виде спиртового раствора в производстве слюдяных изделий как клеящий лак. Температура плавления +80-? +85 °C.
Канифоль получают из смолы деревьев хвойных пород. Представляет собой хрупкую
стекловидную массу. Растворители — спирт, бензин, бензол и др. Канифоль выпускается трех сортов: высшего, первого и второго. Температура размягчения + 54-?+68 °C в зависимости от сорта.
Синтетические смолы. Глифталевая смола № 1350 — термореактивная смола, получаемая при конденсации фталевого ангидрида с глицерином. Твердая, хрупкая, в изломе имеет зеркально-гладкую поверхность. Цвет — от светло-желтого до темно-коричневого. Растворитель — смесь этилового спирта и бензола. Температура размягчения от 80 до 104 °C в зависимости от группы.
Эпоксидная смола ЭД-6 — продукт, получаемый в результате конденсации дифенилолпропана с эпихлоргидрином в присутствии щелочей. Прозрачная, вязкая. Цвет — от светло-желтого до светло-коричневого. Обладает высокой клеящей способностью. Применяется для изоляции обмоток электрических машин, в качестве клея и т. д. Эпоксидная смола Э-37 — продукт конденсации дифенилолпропана и эпихлоргидрина. Цвет — от светло-желтого до темно-коричневого. Используется в качестве электроизоляционного материала различного назначения. Твердеет при комнатной температуре или при нагреве в зависимости от применяемого отвердителя. Основные свойства эпоксидных смол приведены в табл. 14-2.
Кремнийорганическая смола К-40 — продукт, полученный согидролизом метилтрихлор-силана и фенилтрихлорсилана. Отличается высокой нагревостойкостью и хорошими электроизоляционными свойствами. Применяется в качестве связующего вещества в производстве нагревостойких формовочных миканитов нагревостойкости класса Н. Прозрачная, сухая, без отлипа смола от светло-желтого до коричневого цвета.
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ЛАКИ
И ЭМАЛИ
Общие сведения. Лаки представляют собой растворы пленкообразующих веществ — лаковой основы — в' растворителях. К пленкообразующим веществам относятся смолы (при-
292
Таблица 14*3. Технические данные электроизоляционных лаков и эмалей
Марка Основа Растворитель и Электрическая прочность, кВ/мм, при температуре 2 0° С Температура сушки, °C Основная область применения
новая старая
П ропат очные лаки
БТ-987
БТ-988
ГФ-95
447
458
1154
МЛ-92
КО-916К
КО-921
КО-923
БТ-99
* • /
к
J ;
* *•.1 ч # • , г
КО-916
ГФ -92 ГС
МГМ-16
К-47К
К-55
К-57
462П
К-47
СПД
Битумно-масляная
Масляно-алкидная
Алкидно-меламино-вая
Полиорга-носнлоксановая
То же э
Битумно-масляная
Полнорга-носилокса-новая
Мас ля но -алкидная
Смесь уайт-спирита, бензола и толуола (или ксилола)
Уайт-спирит, ксилол
Смесь уайт-спирита с толуолом f Толуол
/
То же »
55
70
65
60
60
60
Покрывные лаки
Сольвент, толуол, ИС и лол нлн их смеси с уант-спи ритом Этилцелло-зольв
Покрывные эмали
Уайт спирит и толуол
30
105
105
105
20
200
20
20( >
105
Пропитка выполненных нз проводов с волокнистой и эмальволокннстон изоляцией обмоток электрических машин и аппаратов классов нагревостойкостн А, Е и В
Пропитка обмоток электрических машин и аппаратов, если требуется стойкость по отношению к кислотам, а также трансформаторов, работающих в нефтяном масле
Пропитка обмоток статоров и роторов асинхронных дв-игателей мощностью до 100 кВт и напряжением до 6000 В, 1—9-го типоразмеров
Пропитка обмоток электрических машин и аппаратов классов нагревостойкости Г и Н нормального, морского н тропического исполнений
Пропитка стеклянной оплетки проводов и кабелей
Пропитка обмоток электрических машин, длительно работающих при температуре 180 °C и кратковременно — при. температуре 250 °C
Покрытие обмоток электрических машин и аппаратов
Покрытие ческой стали
электротехнн-
Покрытие неподвижных и вращающихся обмоток электрических машин и аппаратов с целью получения твердого механически прочного покрытия, стойкого по отношению к действию минеральных масел
293
Окончание табл, 14-3
новая
Марка
старая
Основа Растворитель Электрическая прочность, кВ/мм, при температуре 20° С Температура сушки, °C
Основная область применения
ГФ-92ХС
свд
Масляно-алкидная
30
20
ЭИ-91
КО-911
КО-935
КО-936
ОЭП-107-1
ПВЭ-6
ПКЭ-19, ПКЭ-22
ПКЭ-14
Эпоксидная
Полиорга-носилокса-новая
Полиорга-носилокса-новая
То же
спирит п толуол
Ксилол, толуол
Толуол
Толуол
40
50
40
50
20
20
125
200
/
Покрытие неподвижных обмоток электрических машин и аппаратов. Отделка различных изоляционных деталей
Покрытие лобовых частей узлов и деталей электрических машин и аппаратов
Ремонт лобовых частей, секций, катушек и других узлов и деталей электрических машин и аппаратов класса нагревостойкости Н. Отделка различных изоляционных деталей
Покрытие лобовых частей секций, катушек и других деталей электрических машин и аппаратов, особенно в случаях, когда требуется термическая пониженных (125±5°С)
Покрытие ций катушек
лей электрических машин и аппаратов
обработка при температурах
обмоток, сек-и других дета-
родные и синтетические), битумы, высыхающие масла, эфиры целлюлозы и др. В качестве растворителей плеикообразующих веществ применяют легкоиспаряющиеся жидкости: бензол, толуол, ксилол, бензин, спирт, ацетон, скипидар и т. д.
По назначению лаки разделяют на 3 основные группы: пропиточные, покровные и клеящие. В зависимости от лаковой основы различают смоляные, масляные, битумно-мас-ляные и эфирно-целлюлозные лаки.
По режиму сушки лаки подразделяются на лаки горячей (легкой) и лаки холодной (воздушной) сушки. Первая группа лаков требует для получения оптимальных свойств лаковой пленки температуры сушки выше + 70 °C. Лаки холодной сушки достаточно хорошо высыхают при температуре около + 20 °C. Однако для ускорения можно проводить сушку при повышенной температуре (+60“ + 70 °C). Технические данные электроизоляционных лаков и эмалей приведены в табл. 14-3.
АСБЕСТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Асбестовая электроизоляционная бумага изготовляется из хризотилового асбеста. Применяется в качестве теплостойкого диэлек-294
трика в электрических машинах и аппаратах. Выпускается толщиной 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,8; 1 мм.
Асбестовый картон изготовляется из хризотилового асбеста. Применяется в качестве огнезащитного, термоизоляционного или электроизоляционного материала. Выпускается толщиной 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5; 6 мм.
Асбестоцементные электротехнические дугостойкие доски и асбестоцемент — слоистый пластик холодной прессовки, изготовляемый из асбестовых волокон и портландцемента марки ие ниже «400» в качестве связующе rd.
Асбестоцемент имеет хорошие механические свойства. Отличается высокой дугостой-костью, теплостойкостью и негорючестью. Диэлектрические свойства непропитаиного асбестоцемента очень низки. Гигроскопичен и хрупок.
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ЛЕНТЫ
И :
Электроизоляционная прорезиненная лента 1ПОЛ, 2ППЛ — хлопчатобумажная ткань, на поверхность которой нанесена липкая резиновая смесь. Лента 1ПОЛ — односторонняя (резиновая смесь наносится с одной стороны), 2ППЛ — двусторонняя. В условном обозначении марок буквы означают: П — промыш-
Таблица 14-4. Сортамент электроизоляционных лент
Лейта
Марка
Толщина, мм
Ширина, мм
Прорезиненная обычной липкости Прорезиненная повышенной липкости Полиэтиленовая липкая
Электроизоляционная из стеклянных нитей
Поливинилхлоридная
1ПОЛ
2ППЛ
ЛЭС
ПХЛ-020
ПХЛ-030
ПХЛ-040
Фторопластовая
Микалента
Хлопчатобумажная
ЛМС-ББ ЛФС-ББ ЛФС-ТТ
Киперная Миткалевая Батистовая
0,25—0,35
0,7—0,9
0,1; 0,2
0,2
0,3
0,4
0,2; 0,6; 0,8; 1
0,10; 0,13; 0,17
0,10; 0,13
0,10; 0,13;
0,15; 0,17
0,45
0,22
0,18
10; 15; 20; 25
30; 50; 100
10; 16; 20
15
20
30
50; 60; 70;
80; 90
10; 15; 20
10—50
12—40
10—40 а
ленного применения, ОЛ и ПЛ — соответственно обычной и повышенной липкости. Применяется для изоляции проводов, обмоток и т. д.
Лента полиэтиленовая с липким слоем представляет собой полиэтиленовую пленку с нанесенным на нее клеем на основе полиизобутилена. Ленту наклеивают только яри плюсовых температурах. Используется для изоляции проводов, обмоток и т. д. Лента ЛЭС изготовлена из крученых стеклянных нитей. Обладает высокой нагревостойкостью и эластичностью. Применяется для изоляции обмоток электрических машин и аппаратов нагревостойкого исполнения, работающих в условиях тропического климата.
Лента ПХЛ изготовляется из поливинилхлоридного пластиката нанесением подклеивающего слоя. Обладает хорошими электроизоляционными свойствами, эластична при плюсовых температурах и хрупка при минусовых. Химически стойка. Широко используется в процессе различных электромонтажных работ.
Лента из фторопласта-4 представляет со-‘ бой термопластичную пластмассу. Обладает высокой механической прочностью, эластичностью, отличными электроизоляционными свойствами и высокой химической стойкостью. Применяется для изоляции проводов в различной аппаратуре.
Микалента ЛМС-ББ и ЛФС-ББ состоит из щипаной слюды, склеенной лаком, с одним или двумя подложками из стеклоткани. Обладает Хорошими электроизоляционными и механическими свойствами. Нагревостойка. Применяется для изоляции секций, стержней и ка-tyiiiejc электрических машин.
k Электроизоляционные хлопчатобумажные Ленты (киперная, миткалевая, батистовая) используются для изоляции обмоток электри
ческих машин, трансформаторов и т. д. Сортамент электроизоляционных лент приведен в табл. 14-4.
ЛАКОТКАНИ
В зависимости от материала основы различают хлопчатобумажные, шелковые, стеклоткани и лакоткани. Хлопчатобумажные и шелковые ткани по нагревостойкости относятся к классу А, стеклолакоткаци — к классу от А до Н.
Электроизоляционная хлопчатобумажная и шелковая лакоткани изготовляются на основе тканей из натуральных и синтетических волокон, пропитанных электроизоляционным лаком. Выпускается марок ЛХП, ЛХМ, ЛХММ, ЛХМС, ЛХБ, ЛШС, ЛШМС. Буквы означают: Л — лакоткань; X — хлопчатобумажная; Ш — шелковая; С (третье) — светлая (или Ч — черная); С (четвертое) — специальная; М — маслостойкая.
Электроизоляционная стеклолакоткань — материал, получаемый из стеклянных тканей, пропитанных лаками и составами. Стекло-лакоткани по сравнению с лакотканями обладают повышенной нагревостойкостью и влагостойкостью. Изготовляются следующих марок: ЛСМ, ЛСММ, ЛСП, ЛСП-К, ЛСБ, ЛСК, ЛСКМ, ЛСКР. Буквы означают: Л(пероое) — лакоткань; С — стеклянная; М (третье) — масляная; Б — битумно-масляно-алкидная; Э — эскапоновая; К — кремнийорганическая; Л (четвертое) — липкая; М — (четвертое) маслостойкая; Р — резиновая.
Лакоткани и стеклоткани применяются при изготовлении электрических машин, реакторов, трансформаторов в качестве изоляционных прокладок. Сортамент электроизоляционных лакотканей и стеклолдкоткаией приведен в табл. 14-5.
_ ... . 295
Таблица 14-5.J Сортамент электроизоляционных лакотканей и стеклотканей
4
Вид лакоткаии
Я II I
Хлопчатобумажная масляная
Марка
Хлопчатобумажные и шелковые лакоткани
Л ХМ-105
Номинальная голщииа. мм
То же
Хлопчатобумажная полиэфирная
Хлопчатобумажная масляная маслостойкая
Хлопчатобумажная битумно-масляная
Шелковая масляная
То же
Капроновая масляная То же
Масляная
Масляная маслостойкая Битумно-масляно-алкидная
Полиэфирноэпоксидная
То же
Кремнийорганическая
Кремнийорганическая пигментированная
То же
Кремнийорганическая полупроводящая
Кремнийорганическая липкая
ЛХМС-105
ЛХТ-105
ЛХММ-105
ЛХБ-105
ЛШМ-105
ЛШМС-105
Л КМ-105 ЛКМС-105
Стеклоткани
ЛСМ-105/120 ЛСММ-105/120 ЛСБ-105/120
ЛСП-130/155
ЛСП-К
ЛСК-155/180
ЛСК-1 I
ЛСК-2 I
ЛСК-5 лскл
СЛОИСТЫЕ ПЛАСТИКИ
Общие сведения. В качестве основы для слоистых материалов применяют намоточную и пропиточную бумагу, хлопчатобумажные ткани, стеклоткани (на основе бесщелочного стекла). Для склеивания и пропитки используют лаки на основе фенолоформальдегидных, эпоксидных, кремнийорганических и других смол.
Гетинакс. Электротехнический листовой гетинакс — слоистый прессованный и отвержденный при нагревании материал, состоящий из слоев электроизоляционной пропиточной или сульфитно-тряпичной бумаги, пропитанной фенолоальдегидной, ксиленоальде-гидной, крезолоальдегидной, фенолоанилино-альдегидной, эпоксидной смолой или смесью этих смол.
Из гетинакса изготовляют детали электроизоляционного назначения, работающих при температуре 4~60-~+150 °C. Сортамент гетинакса приведен в табл. 14-6.
Текстолит. Листовой электротехнический текстолит —слоистый прессованный и от-296
0,15; 0,17; 0,20;
0,24; 0,30
0,17; 0,20
0,15; 0,17; 0,20;
0,24; 0,30
0,17; 0,20; 0,24
0,17; 0,20; 0,24 0,8; 0,10; 0,12; 0,15 0,04; 0,05; 0,06; 0.10;
0,12; 0,15
0,10; 0,12; 0,15
0,10; 0,12; 0,15
0,15; 0,17; 0,20; 0,24 0,17; 0,20; 0,24 0,12; 0,15; 0,17;
0,20; 0,24 0,8; 0,10; 0,12;
0,15; 0,17
0,8; 0,10; 0,12;
0,15; 0,17 0,05; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,17; 0,20
0.12; 0,15; 0.20
0.12; 0,15; 0,20 0,12; 0.15
Таблица 14-6. Сортамент гетинакса
различных марок
I; И
Частота электрического тока, Гц
50
50
Номинальная толщина листа, цм
л •'
пл
0,2; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,50; 0,60: 0,70; 0,80; 0,90; 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,3; 2,5; 2,8; 3,0; 3,3; 3,5: 3,8;
4.0; 4,3: 4,5
5,0; 5,5; 6,0; 6,3; 6,5;
7,0; 7,3; 7,5; 8,0;
8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 10,5;
11,0; 11,5; 12,0; 12,5; 13,0;
13,5; 14,0; 14,5; 15; 16; 17;
18; 19; 20; 21; 22; 23; 24;
25; 26; 27; 28; 29; 30; 31;
32; 33; 34; 35; 36; 37; 38;
39; 40; 42; 44; 46; 48; 50
Таблица 14-7. Сортамент листового
текстолита различных марок
Частота электрического тока, Гц
Таблица 14-8. Сортамент различных марок стеклотекстолита
Номинальная толщина листа, мм
Марка Номинальная толщина, мм Цвет
ВЧ
Низкая (50 Гц)
Высокая
0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1;
1,2; 1,4; 1,5; 1,6; 1,8; 2;
2,2; 2,5; 2,8; 3; 3,5; 3,8;
4; 4,3; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5;
7; 7,5; 8; 8,5; 9; 9,5; 10;
10,5; 11; 11,5; 12; 12,5; 13;
13,5; 14; 14,5; 15; 16;17;
18; 19; 20; 21; 22; 24; 25;
26; 28; 30; 32; 33; 35; 36;
38; 40; 42; 45; 48; 50
То же до 8 включительно
вержденный при нагревании материал, состоящий из слоев хлопчатобумажной ткани, пропитанной фенолоальдегидной, крезолоаль-дегидной, ксиленоальдегидной смолой или смесью этих смол. Текстолит марок А и ВЧ применяют для деталей, работающих на воздухе при температуре от —60 до + 105 °C. Сортамент текстолита приведен в табл. 14-7.
6; 6,5: 7; 8; 9; Ю;
От серого до светло-коричневого '
СТЭФ
СТ-II
СТК, СТ-1
СТЭФ-1
*
11; 12; 13; 14; 15;
16; 18; 20; 22; 25;
28; 30
То же и 35; 40; 50
0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,5; 1,6; 1,8; 2; 2,3; 2,5;
2,8; 3; 3,5
То же и 4; 4,5; 5; 6; 6,5; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15;
16; 18; 20; 22; 25;
28; 30
То же и 35; 40; 50
*
От серого до светло-кремового
То же
От светло-желтого до светло-коричневого
От серого до светло-коричневого
Таблица 14-9. Основные характеристики электроизоляционных материалов
Материал и марка Плотность, г/см2 Рабочая температура, °C Удельное сопротивление при верхнем пределе рабочей температуры Средняя электрическая прочность, кВ/мм Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 0е Гц Возможные технологические операции
п оверх-ностиое, Ом объемное, Ом-м
1(>9—JOI3
Лакоткань Стеклоткань
Лента:
ЛЭС
ПХЛ
из фторо-пласта-4 Микалента:
— ЛМС-ББ ।
. ЛФС-ББ |
Бетинакс:
I I
III I
Текстолит А, ВЧ
Стеклотекстолит:
СТЭФ СТЭФ-1 СТ-Н СТК
1—1,2
1,6—1,8
1,4
1,4
2,1—2,3
2,2
1,3-1,4
1,3-1,4
1,6—1,9
1,6—1,9
1,6—1,8
До + 105
До + 180
10»—1013
10-5
Обработка резанием, склеивание
От —60 до г 300
От —40 до +40 От —60 до +250
От -г-130 до f-180
От —65 до i 105
От —65 до 105
От -60 до 4 155
От —60 до +155
От —60 до +180
ИР3—Ю14
104^l()U
10Г2_.Ц)13
101»—1013
КД3
1014
4< > 0,0002
То же Склеивание Обработка резанием
IO!3— НЛ4 11 — 18
Обработка резанием, гибка
1О‘° 15 0,04
10»—ИЛ» 5—8 0,071
Обработка резанием, шлифование, полирование, склеивание
1012—101»
10“—101» 1011
20—30
12 10-12
0,03^
0,2
Распиловка, сверление, точение, шлифование
Таблица 14-10. Основные технические данные обмоточных проводов
Марка
Класс изоляции
Характеристика изоляции
Применение
Волокнистая
ПБО А
ПБД
Один слой обмотки из хлопчатобумажной пряжи
Два слоя обмотки из хлопчатобумажной пряжи
ПШД, ПШДК
Два слоя обмотки из натурального шелка или капрона
ПСД
ПСДК
Два слоя обмотки из стекловолокна с подклейкой и пропиткой нагревостойким лаком
То же с подклейкой и пропиткой кремнийорганическим лаком
ПДА
Один слой асбестового волокна с подклейкой и пропиткой иагре-востойким лаком
Для полюсных катушек машин постоянного тока с изоляцией класса А
Для обмоток электрических машин с изоляцией класса А. При напряжении до 550 В дополнительной изоляции между витками не требуетя
Для обмоток малых электрических машин с повышенной прочностью витковой изоляции с относительно высоким заполнением паза
Для обмоток электрических машин влаго- и нагревостойкого исполнения. Рабочая температура до 150—180 °C
Для обмоток электрических машин влаго- и нагревостойкого исполнения. Рабочая температура до 150— 180 °C
Для обмоток машин нагревостойкого исполнения. Рабочая температура до 4-130 °C
Н
Эмалевая
ПЭЛ А
Слой лакостойкой изоляции
ПЭЛУ
ПЭВ-1, ПЭВ-2, пэв-з
ПЭЛР-1, ПЭЛР-2 ПЭТ
АВ
А
Утолщенный слой лакостойкой эмалевой изоляции
Соответственно один, два и три слоя высокопрочной винифлексо-вой изоляции
То же высокопрочной эмали ч
Лакостойкая эмаль с повышенной нагревостойкостью
Для обмоток малых низковольтных машин и иамотки полюсных катушек
То же
Для обмоток электрических машин, длительно работающих при температуре 4-110 °C
То же
»
Комбинированная
ПЭЛБО, ПЭЛ КО
ПЛ БД
пэлшд
пэтв, пэтсо
пэтксо
Лакостойкая эмаль и один слой обмотки из хлопчатобумажной пряжи или один слой из утолщенного шелка-капрона
Лакостойкая эмаль и 2 слоя обмотки из хлопчатобумажной пряжи
Лакостойкая эмаль и 2 слоя обмотки из натурального шелка или шелка-капрона
Тепло- и лакостойкая эмаль и один слой обмотки из стекловолокна с подклейкой и пропиткой нагревостойким лаком
Теплостойкая эмаль и один слой обмотки из стекловолокна с подклейкой и пропиткой кремний-органическими лаками
Для обмоток статора электрических машин низкого напряжен ния
Для якорных обмоток машин постоянного тока
*
Для обмоток малых низковольтных машин с бензино- и лакостойкой изоляцией, с повышенной прочностью ВИТКОВОЙ изоляции
Для обмоток электрических машин, работающих в тяжелых условиях (частые перегрузки, пуски н реверсы, наличие в воздухе вредных химических веществ). Рабочая температура до 4-180 °C
То же. Рабочая температура до + 150 — +180 °C
298
Стеклотекстолит. Листовой электротехнический стеклотекстолит марки СТ — слоистый прессованный материал на основе пропитанных бакелитовым лаком ИФ слоев бесщелочной стеклоткани. Стеклотекстолиты отличаются повышенной нагревостойкостью и в зависимости от использованного пропиточно-клеящего состава могут применяться при интервале температур —60-=—Г130 °C или — 60-г ~ 200 °C.
При изготовлении стеклотекстолита для пропитки стеклоткани используют: для стеклотекстолита марок СТ, СТ-Б, СТ-1, CT-II — фенолформальдегидные лаки марки ИФ; для СТЭФ, СТЭФ-1 — лаки из эпоксидной смолы; для СТК — кремнийорганический лак. Сортамент различных марок стеклотекстолита приведен в табл. 14-8 (см. стр. 297).
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Основные характеристики некоторых электроизоляционных материалов приведены в табл. 14-9 (см. стр. 297).
РАЗНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Обмоточные материалы. Основные сведения об обмоточных проводах приведены в табл. 14-10.
Асботекстолнт. Листовой слоистый пластик горячей прессовки, изготовляемый из асбестовой ткани и пропитанный бакелитовой
Таблица 14-11. Сортамент слюдяных материалов различных марок
Матерная на основе слюды
Марка
Номинальная толщина, мм
Применение
Миканит:
прокладочный
формовочный прессованный
гибкий
Гибкий стекло-миканит
Микафолий
Микалента
КФШ, КФГ
КФГС КФА ПМГ; ПМГА; ПФГ; ПФГА; ПСГ; ПСГА ФМГ; ФМГА; ФФГА; ФФГ; ФСГ; ФСГА; ФМЩ; ФМША; ФФШ, ФФША; ФМШ; ФСША ГМС, ГФС;
ГМЧ
ГФЧ; ГМЧ;
ГФК
ГМСО; ГФСО | ГМ40; ГФ40 I
Г2ФК1 Г2ФП Г2ФП1 Г,ФК1 Г2ФКН
ММГ; ММК;
MMUI; МФГ;
МФП; МФК
ЛМС-ББ ЛМС-ТТ ЛМЧ-ББ ЛМЧ-ТТ ЛФС-ББ ЛФС-ТТ ЛМЧ-ББ ЛМЧ-ТТ
0,4—0,6 В Изоляционные прокладки
между коллекторными пластинами электрических машин
0,4—0,6 В То же
0,7—1,2 С *
0,5; 0,6; 0,7; 0,8; В Изоляционные прокладки
0,9; 1,0; 1,5; 2,0;
3,0; 5,0
0,10 В Фасонные изоляционные де-
0,15; 0,20; 0,25 тали, трубки, конусы, маиже-
0.30; 0,35; 0.40; ты, изготовляемые горячим
0,45; 0,50 прессованием
0,15 В Пазовая и междувитковая
изоляция в электрических машинах высокого напряжения 0,20; 0,25; 0,30;
0,35; 0,40; 0,45;
0,50 Н
0,20; 0,25; 0,30; В
0,40; 0.50
0,20 Н Пазовые коробочки для меж-
0,25 В I дукатушечных прокладок в па-
0,25 В зу, междуфазовая изоляция в
0,30 Н лобовых частях электрических
0,35; 0,40; 0,50; Н машин нагревостойкого и спе-
0,60 циального исполнения
0,15; 0,20; 0,30 В Фасонные изоляционные детали: трубки для изоляции болтов и шпилек, гильзы для
I изоляции обмоток, изготовляемые горячим прессованием, и др.
0,10; 0,13; 0,17 В Основная изоляция обмоток электрических машин
299
J
g Таблица 14-12.
о —*—1-------
Основные свойства сплавов высокого электрического сопротивления
Сплав
Плотность, кг/м3
Температура плавления, °C
Удельное электрическое сопротивление при температуре + 20 °C.
Ом-м м2/м
Температурный коэффициент сопротивления на 1 °C
Наибольшая рабочая температура, '°C
Примечание
Константан (медь — 60 %; никель — 40%)
8,9-103
Манганин (медь — 86%, марганец— 12%, никель — 2%)
Никелин (медь — 65— 75%, никель — 35—25%)
Нейзильбер (медь — 55%; никель — 25%; цинк—20%)
Нихром (группа сплавов, включающая хромоникелевые и железохромоникелевые сплавы
Хромель (марганец — 0,3%, медь — 0,2%; хром — 9—10%; кремний — 0,2%; никель и кобальт — остальное)
Алюмель (марганец — 1,8-2,2%; медь-0,25%; алюминий — 1,8—25%; никель и кобальт — остальное)
Платинорбдий
8,4 • 103
8,5-103
8,4-103
8,25- 103
1270
960
1060
1050
1390
(0,48—0,52)
0,43
0,42
0,3
(1,024-1,27)
0,66
0,305
0,19
5-10-® 450—500
10 10 е 250—300
200-10 6 500
360•1о-6 200—250
13+-15)-10-5 900—1100
0,6-10-3 900—1000
Реостаты и резисторы. Термоэлектроды в паре с медью и железом
Эталонные резисторы, магазины резисторов и резисторы точных приборов
Резисторы и реостаты
Реостаты
Нагревательные приборы с рабочей температурой до +900 °C
Проволока для термопар
1-10~3 900—1000 То же
1,67-10—3
До 1600
Таблица 14-13. Состав и назначение мягких оловянно-свинцовых припоев
Марка Температура, °C Химический состав, % Примечание
плавления пайки Олово Свинец Сурьма
ПОС-90
ПОС-61
ПОС-50
ПОС-40
ПОС-ЗО
ПОС-18
ПОС-4-6
280
240
260
290
320
340
330
89—90 Осталь- 1—0,15 Для пайки обмоток и полное лекторов, когда необходимы
повышенная электропроводность места спая и жидкотекучесть припоя и деталей, под-
I вергающихся в дальнейшем се-
ребрению, золочению
59—61 То же [Не более] Для обмоточных проводов
0,8 0,05—0,08 мм, резисторов, кон-
гденсаторов, для вторичных сту-I пенчатых паек и герметических швов. Для паек, когда требу-I ются повышенная электропроводность и механическая проч-
] I иость
49—50 » Не более I Для пайки проволочных бан-
0,8 | дажей быстроходных электр и-
I ческих машин и деталей из ста-I ли, латуни, для монтажных со-| единений проводов с лепестками контактов аппаратуры
39—40 » 1,5—2,оI То же н для пайки обмоток
29—30 » 1,5—2,01 Для пайки обмоток и прово-
I лочных бандажей. Для стали, I латуни, меди, белой жести и | деталей радиоаппаратуры
17—18 » 2,0—2,5 | Для пайки стали, оциико-
I ванного железа, меди, латуни, | свинца и лужения перед пайкой
3—4 » 5,0—6,0 Для пайки белой жести, же-
леза, латуни, меди, свинца
Примечания: 1. Прн пайке и лужении токоведухцнх частей в качестве флюса следует применять только канифоль — твердую нли растворенную в этиловом спирте.
2. В числителе и знаменателе приведены соответственно температуры плавления в верхней и нижней критических точках.
Таблица 14-14. Состав и назначение серебряных припоев
Марка
Температура плавления, °C
Химический состав, %
Применение
ПСрЮ
ПСр25
ПСр45
ПСр65
ПСр70
815—850
745—775
660—725
690—715
730—755
Серебро — 10, медь — 53, цинк — 37
Серебро — 25, медь — 40, цинк — 35
Серебро — 45, медь — 30, цинк — 25 .
Серебро — 65, медь — 20, цинк — 15
Серебро — 70, медь 26, цинк — 4
Для пайки латуни
Для пайки бронзы и меди
Для пайки ответственных соединений обмоток ротора и статора крупных электрических машин
То же
>
Примечание. При высокотемпературной пайке в качестве флюсов используют буру и ее смеси с борной кислотой, борным ангидридом и некоторыми солями.
смолой. Применяется для изготовления деталей с повышенной нагревостойкостью и хорошими механическими свойствами. Выпускается толщиной 6; 8; 10; 12; 15; 16; 18; 20; 22;23; 25; 28; 30; 32; 35; 37; 40; 45; 50; 55; 60 мм.
СЛЮДА И МАТЕРИАЛЫ НА ЕЕ ОСНОВЕ
Слюда имеет несколько разновидностей. Для электрической изоляции используют 2 вида слюды — мусковит и флогопит. Мусковит бесцветен. Обладает химической стойкостью. Не изменяет своих свойств до температуры 500—600 °C. Флогопит полупрозрачен. Имеет меньший предел прочности при разрыве и меньшую химическую стойкость, чем мусковит. Наибольшая рабочая температура
для особо твердого флогопита 900—1000 °C. Слюдяные электроизоляционные материалы представляют собой листовые или рулонные материалы, получаемые склеиванием пластинок щипаной слюды. Сортамент слюдяных материалов приведен в табл. 14-11 (см. стр. 299).
Г? л С/ * /А
Сплавы высокого электрического сопротивления. Основные свойства сплавов высокого электрического сопротивления приведены в табл. 14-12 (см. стр. 300).
Припои и флюсы. Состав и назначение оло-вянно-свинцовых и серебряных припоев приведены соответственно в табл. 14-13 и 14-14 (см. стр. 301).
Глава 15
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
действие электрического тока
НА ОРГАНИЗ/А ЧЕЛОВЕКА
Виды действия электрического тока на живую ткань. Термическое действие тока: ожоги кожи и тела, нагрев и повреждение кровеносных сосудов и органов — может привести к серьезным функциональным расстройствам.
Электролитическое действие тока: разложение крови и других органических жидкостей — может вызвать значительные нарушения их состава.
Биологическое действие тока: нарушение функций нервной системы — может повлечь за собой судороги, а также прекращение дыхания и кровообращения.
Виды поражений электрическим током. Различают 2 основных вида поражений током: электрическую травму и электрический удар.
Электрическая травма — местное поражение организма. Характерные виды электрических травм — электрические ожоги, металлизация кожи, механические повреждения (переломы, ушибы, вывихи), вызванные падением с высоты при ударе током, электроофтальмия (воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей).
Электрический удар — воздействие на ткани человека протекающим через него электрическим током, сопровождающееся судорожными сокращениями мышц, что может вызвать нарушение и даже прекращение деятельности сердца и легких, т. е. привести к гибели человека. При этом внешних местных повреждений, т. е. электрических травм, человек может и не иметь.
В результате электрического удара возможны: судорожное сокращение мышц без потери сознания; судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но без прекращения дыхания и сердечной деятельности; потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого); клиническая смерть.
Клинической смертью является такое состояние организма, при котором полностью останавливаются кровообращение и дыхание, но в организме еще не прекратились обменные процессы. В этом случае при возобновлении кровообращения и дыхания возможно оживление организма. Пребывание человека в состоянии клинической смерти допустимо
в течение не более 6—8 мин, так как по истечении этого времени наступает биологическая смерть — полное необратимое прекращение всех функций живого организма. Не приведя к смертельному исходу, электрический удар тем не менее может вызвать серьезные заболевания организма (главным образом сердечно-сосудистой и нервной систем), которые проявляются тотчас за ударом или спустя несколько часов, дней и даже месяцев.
Причины смерти в результате электрического удара. Действие электрического тока может вызвать прекращение сердечной деятельности и смерть. Поражение сердца наиболее вероятно при непосредственном прохождении тока через сердце, и этот случай является угрожающим для жизни человека.
Фибрилляция сердца — состояние сердца, при котором вместо ритмических сокращений сердечной мышцы происходят учащенные и беспорядочные сокращения ее многочисленных волокон (до 500—700 сокращений в минуту при норме 70—80). Фибрилляция продолжается короткое время, сменяясь вскоре полной остановкой сердца. Фибрилляция сердца наступает при прохождении через тело человека переменного тока 100 мА с частотой 50 Гц в течение нескольких секунд.
Прекращение дыхания происходит чаще, чем прекращение сердечной деятельности. Нарушение работы легких вызывается непосредственным или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания. Дыхание затрудняется в связи с судорожным сокращением мышц уже при токе 20—24 мА промышленной частоты (50 Гц), проходящем через тело. При большем токе той же частоты в случае длительного воздействия может наступить асфиксия — удушье в результате недостатка кислорода и избытка углекислого газа в организме.
Электрический шок — реакция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся серьезными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п. При шоке в первые моменты после удара током наступает кратковременная фаза возбуждения. Пострадавший реагирует на возникшие боли, у него повышается кровяное давление и т. п. Вслед за этим наступает фаза торможения и истощения нервной системы, резко снижается кровяное давление, слабеет дыхание, падает или учащается пульс, возникает депрессия — угнетенное со-
303
стояние и полная безучастность к окружающему при сохранившемся сознании. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого при своевременном активном медицинском вмешательстве человек может выздороветь. Смерть от электрического шока наступает при отсутствии фибрилляции сердца и явлений асфиксии.
Степень поражения и результат воздействия электрического тока на организм человека зависит от значения тока, длительности его действия, пути, по которому он проходит через тело человека, значения напряжения, действующего на тело человека, рода и частоты тока, а также индивидуальных свойств человека, его электрического сопротивления (в основном наружного слоя кожи).
ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ
ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЙ
Значение тока. Основным поражающим фактором является электрический ток, проходящий через тело человека.
В табл. 15.1 приводится характеристика воздействия тока на человеческий организм, полученная при частоте 60 Гц, откуда видно, что опасность нарушения работы сердца с возрастанием тока увеличивается только до определенного предела.
Наблюдения показали, что при очень больших токах фибрилляция сердца не наступает. Это объясняется тем, что сильное раздражение, возникающее при протекании через сердце столь больших токов, вызывает одновременное возбуждение всех волокон сердечной мышцы, тогда как менее сильные токи вызывают разновременное возбуждение отдельных волокон сердечной мышцы.
Влияние состояния кожи и размера поверхности ее контакта с токоведущей частью. Решающее влияние на значение тока, проходящего через тело человека, оказывает сопротивление поверхностного слоя кожи, находящегося в непосредственном контакте с электродами. Это довольно значительный слой оро-говевщих мертвых клеток, под которыми находятся живые. Ороговевший слой кожи является довольно хорошим изолятором, и потому сопротивление кожи всегда выше сопротивления внутренних тканей человеческого тела. Сопротивление кожи, однако, не остается постоянным, а может изменяться в очень широких пределах. Наибольшее сопротивление имеет чистая, сухая кожа. Увлажнение ее, выделение пота, загрязнение и смачивание веществами, хорошо проводящими ток (металлические частицы и пыль, растворы кислот и солей и т. п.), сопровождается снижением сопротивления.
Вследствие указанных причин сопротивление кожи, как показали исследования, изменяется в пределах от нескольких МОм до нескольких сот Ом.
Значение тока, проходящего через тело человека, естественно, зависит от площади электродов, т. е. токоведущих частей и час-304 -*_**-« еьт •• * •• • • *«% *v •• • в****™^ • * . • . • • -»v •* * «« а* (ъ-**"">*»«* л-"-- ч - s.. «• a-v «« «*-**- .г» , v м •• "»• . s. • • it.si* *
Таблица 15-1. Характеристика воздействия электрического тока иа человека
Значение тока, мА
До 1 1—8
8-—15
15-20
20—50
50—100
100—200
200 и более
Характер воздействия
Безопасные токи
Не ощущается
Ощущения безболезненны, управление мышцами не утрачено. Возможно самостоятельное освобождение от контакта с частями, находящимися под напряжением
Опасные токи
Ощущения болезненны, управление мышцами и самостоятельное освобождение от контакта с частями, находящимися под напряжением, еще возможны
Ощущения весьма болезненны, управление мышцами, находящимися близко к контакту, нарушено
Самостоятельное освобождение от контакта с частями, находящимися под напряжением, невозможно
Ощущения еще более болезненны. Сильные сокращения мышц. Дыхание затруднено
Возможно возникновение фибрилляции сердца
Возникновение фибрилляции, сердца, неизбежно приводящей к смерти
Большие ожоги и настолько сильное сокращение мышцы сердца, что это препятствует возникновению фибрилляции
тей корпуса, с которыми соприкасается чело--век. Чем больше площадь их, тем меньшее со^ противление прохождению тока оказывает кожный слой.
Влияние напряжения и частоты. Очевидно," что чем выше значение напряжения, котор(^ воздействует на организм человека, тем бол£-г ше, при прочих равных условиях, будет сила тока и тем, следовательно, будет больше степень поражения. Также очевидно, что при не-значительном сопротивлении кожи в местах входа и выхода даже небольшое напряжение может вызвать опасный для жизни человека электрический ток. Таким образом, ие столько важны абсолютные значения напряжения и сопротивления, как их соотношение, которое может дать для различных сочетаний одну ад ту же силу тока. При разных напряжениях, но одинаковых соотношениях напряжений и сопротивлений могут получать равные силы тока:
100 л 4 600
—’ = 0,1 А и — —0,1А.
1000 6000
Однако изменения в организме будут отличаться вследствие того, что ток высокого напряжения, проходящий через кожу, имеющую большое сопротивление, вызовет ее ожог.
Ошибочно считают безопасным низкое напряжение. Практика показывает, что подавляющее число несчастных случаев происходит при напряжениях 380, 220, ПО В и ниже. В ряде смертных случаев ток не превышал 5—10 мА; очевидно, что такое значение тока может быть вызвано весьма низким напряжением. Были отмечены смертные случаи не только при напряжениях 65—36 В, но даже при «безопасном» напряжении 12 В. Описан случай смертельной электротравмы при гальванизации током 1—2 мА и напряжением 2 В.
Большое влияние оказывает частота тока. Это влияние очевидно, потому что раздражение нервной системы происходит вследствие смещения ионов. При повышении частоты количество ионов, смещающихся в течение одного полупериода, уменьшается и этого недостаточно для раздражения. С увеличением частоты опасность смертельного поражения током уменьшается. Если при частоте 100 Гц смертельный ток составляет 0,1 А, то при частоте 104 Гц он составляет 1 А. Однако опыт показывает, что эта общая закономерность имеет аномалию в области технических частот. Так, например, при действии постоянного тока на организм животного смертельным оказывается ток 1,2 А, в то время как при переменном токе с частотой 60 Гц тот же эффект получается при токе 0,2 А. Далее опыт показывает, что и переменный ток 25 Гц менее опасен, чем переменный ток 60 Гц. На основании . произведенных исследований можно считать, что наиболее опасным является ток частотой 150 Гц.
Влияние длительности прохождения тока через организм человека. Очевидно, что исход поражений зависит от количества энергии, переданной электрическим током, которое определяется как силой тока, так и временем его прохождения.
Секция электробезопасности центрального правления (Научно-технического общества электропромышленности (ЦНТОЭП) установила следующие допустимые для человека значения синусоидального тока частотой 50 Гц: при длительном воздействии (не ограничиваемом временем) — 1 мА;
при длительности воздействия до 30 с — 6 мА;
при длительности воздействия 1 с и менее комиссия установила значения токов, приводимые ниже, указав, однако, что они не могут рассматриваться как вполне безопасные и принимаются в качестве практически допустимых с достаточно малой вероятностью поражения:
*
Длительность воздействия, с................... 1,0 0,7 0,5 0,2
Ток, мА................ 65 75 100 250
ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ; 'Л
СТ ЭЛЕКТРИЧЕСНО1 с СЬьЛ
Освобождение пострадавшего от электрического тока. Главным условием успеха при оказании первой помощи являются быстрота освобождения пострадавшего от тока и оказания первой помощи. Прежде всего необходимо быстро отключить ту часть установки, которой касается пострадавший. Если пострадавший при этом может упасть с высоты, нужно предупредить или обезопасить его падение.
При необходимости быстрого отключения установки необходимо отделить пострадавшего от токоведущих частей. При этом в установках низкого напряжения следует пользоваться сухой палкой, доской, веревкой, одеждой или другим сухим непроводящим предметом. Нельзя пользоваться в таких случаях металлическими или мокрыми предметами.
Чтобы оторвать пострадавшего от токоведущих частей, можно также взяться за его одежду, если она сухая и отстает от тела, например за полы, не прикасаясь при этом к окружающим металлическим предметам и к частям тела, не покрытым одеждой. Оттаскивать пострадавшего за ноги можно только при условии хорошей изоляции рук. Для изоляции от земли (корпуса) и от тела пострадавшего подающий помощь может надеть резиновые галоши или встать на сухую доску или какую-либо сухую, не проводящую ток, подстилку, на руки надеть резиновые перчатки или обернуть руки в прорезиненную или другую сухую материю.
Когда ток проходит через человека в землю (корпус), можно прервать ток, отделив пострадавшего от земли (корпуса). При этом необходимо соблюдать указанные меры предосторожности.
В случае необходимости следует перерубить или перерезать кабель или провода (каждый в отдельности, не допуская короткого замыкания) топором с сухой деревянной рукояткой или соответствующим изолированным инструментом, приняв меры к изоляции себя от сети и от воздействия дуги возникшего тока короткого замыкания.
При освобождении пострадавшего от тока в установках высокого напряжения следует надеть боты, перчатки и действовать штангой или клещами, предназначенными для данного напряжения.
Первая помощь. Каждая секунда промедления в оказании первой помощи угрожает жизни потерпевшего, поэтому ее следует оказать немедленно. Если пострадавший в сознании, но до этого был в обмороке или продолжительное время под током, ему необходимо обеспечить полный покой до прибытия врача и дальнейшее наблюдение в течение 2—3 ч. При отсутствии на судне врача необходимо вызвать лицо, которому поручено оказание медицинской помощи. Если пострадавший без сознания, но у него сохранилось дыхание и устойчивый пульс, его нужно уложить на мягкую подстилку удобно и ровно; удалить лишних людей, обеспечить приток свежего
305
Рис. 15-6. Положение рук производящего массаж сердца:
мают с грудной клетки, давая ей возможность расправиться. При этом сердце заполняется кровью, поступающей из вен. Надавливают на грудину примерно один раз в секунду. Через каждые 4—6 толчков делают перерыв на 2 с в течение которого пострадавшему делают искусственый вдох. Затем, когда у пострадавшего начинается выдох, вновь надавливают на грудину с указанной частотой.
Если оказывающих помощь двое, один из них (менее опытный) должен проводить искусственное дыхание, а другой — массаж сердца (рис. 15-6). Если оказывает помощь один, он должен чередовать операции: после 2—3 вдуваний воздуха проводить 4—6 надавливаний на грудную клетку.
После появления первых признаков жизни наружный массаж сердца и искусственное дыхание следует продолжать в течение 5—10 мйн, приурочивая вдувание воздуха к моменту начала собственного вдоха пострадавшего.
Иногда достаточно нескольких энергичных сдавливаний грудной клетки, чтобы восстановить естественную работу сердца. Но бывает и так, что нормальная деятельность сердца не восстанавливается в течение многих часов. Однако это ни в коем случае не свидетельствует о безнадежности дальнейшего оказания помощи. Практика насчитывает много случаев оживления людей, пораженных током, через 3—4, а в отдельных случаях через 10— 20 ч и более, в течение которых непрерывно производились наружный массаж сердца и искусственное дыхание.
Причиной длительного отсутствия пульса у пострадавшего при появлении других признаков оживления (восстановление самостоятельного дыхания, сужение зрачков и др.) может явиться фибрилляция сердца, которую могут снять с помощью специального дефибриллятора медицинские работники. До этого необходимо непрерывно выполнять массаж сердца и искусственное дыхание.
ЗАЩИТА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ГОКОМ
Организационно-профилактические мероприятия. Лучшей мерой борьбы с несчастными случаями от поражения электрическим током является их предупреждение. Необходимо широко распространять правильные сведения об опасности, которую несет электри-308
ческий ток, изучать и соблюдать правила техники электробезопасности, инструктировать персонал и бороться с ложными представлениями о «безопасности» низкого напряжения.
При эксплуатации электрооборудования необходимо широко использовать защитные средства для изоляции человека от токоведущих частей и от земли (резиновые перчатки, галоши, изолированные штанги, щипцы, инструмент с изолированными ручками). Необходимо также широко применять приборы, с помощью которых можно обнаружить напряжение, и испытательные приборы для определения исправности изоляции.
Указанные защитные средства необходимо периодически проверять испытанием на повышенное напряжение, особенно изделия из резины, изолирующие свойства которой резко падают под воздействием бензина, кислот, щелочей, а также под влиянием света, высокой температуры и механических повреждений.
Снижению опасности поражения электрическим током в значительной степени способствует организованный порядок выполнения работ и допуска к ним. К обслуживанию судового электрооборудования могут допускаться только лица, имеющие необходимую квалификацию, подтвержденную дипломом или свидетельством. Выполнение ремонтных работ под напряжением не допускается.
При работе вблизи частей, находящихся под напряжением (например, на выключенной секции ГЭРЩ), работающий должен оградить себя от токоведущих частей и от окружающих металлических частей, применяя для этой цели изоляцию: сухие доски, тонкие листы текстолита или сухую ткань, свернутую в несколько раз; работу в этих условиях разрешается выполнять только под непосредственным наблюдением судового электромеханика.
Осмотры, ремонты и другие работы следует выполнять только в определенном инструкциями порядке и широко использовать различного рода предупреждающие надписи и плакаты.
Конструктивные мероприятия. Конструктивные мероприятия по защите от поражения электрическим током должны обеспечивать: защиту от прикосновения к токоведущим частям, от перехода напряжения на нетоковедущие части, от перехода высшего напряжения на сторону низшего, а также защитную сигнализацию и блокировку.
Защита от прикосновения к токоведущим частям является одной из главнейших мер по предотвращению поражений электрическим током, так как подавляющее число несчастных случаев происходит именно вследствие случайного прикосновения к токоведующим частям.
В судовых электрических установках допускается применение ГЭРЩ только без каких-либо обнаженных токоведущих частей на лицевой стороне. Пространство позади ГЭРЩ, в тыловой части которых расположены голые токоведущие части, требующие обслуживания, должны быть ограждены перегородками с дверями, запирающимися на ключ. Кроме того, поскольку во время качки обслуживающий
язык и удерживать его следует с помощью куска биита, марли или чистого носового платка.
При переломе руки или ключицы второй способ не применяется.
Третий способ «рот в рот» заключается в том, что оказывающий помощь вдувает воздух нз своих легких в легкие пострадавшего через его рот или нос; эффективен по сравнению со всеми другими способами: воздух, выдыхаемый из легких оказывающего помощь и вдуваемый в легкие пострадавшего, содержит достаточное для дыхания количество кислорода, а по объему его поступает в легкие пострадавшего в несколько раз больше, чем при других способах.
Воздух вдувают через марлю, носовой платок и т. п., а также через специальную трубку.
Перед искусственным дыханием необходимо быстро освободить пострадавшего от стесняющей дыхание одежды, уложить его на стол или палубу, открыть его рот и освободить его от посторонних предметов, пользуясь платком или концом рубашки, затем повернуть голову пострадавшего, как показано на рис. 15-3. Проводя искусственное дыхание, оказывающий помощь должен делать глубокий вдох и с силой выдыхать воздух в рот пострадавшего. При этом он должен охватить своим ртом весь рот пострадавшего и своим лицом зажать ему нос (рис. 15-4,а). Затем оказывающий помощь откидывается назад и делает новый вдох. Грудная клетка пострадавшего при этом опускается, и он делает пассивный выдох (рис. 15-4,6). В одну минуту следует делать 10—12 вдуваний.
При всех способах необходимо избегать чрезмерного сдавливания грудной клетки, так как при этом возможны перелом ребра, а также выдавливание из желудка пищи и закупорка ею дыхательных путей. Нельзя делать руками пострадавшего грубые и резкие движения во избежание переломов и вывихов.
Массаж сердца. Массаж сердца — искусственные ритмичные сжатия сердца, имитирующие его сокращения.
Назначение массажа сердца — искусственное поддержание кровообращения в организме и восстановление нормальных сокращений сердца. При сжатии сердца кровь из его полостей, обогащенная кислородом благода-ря^искусственному дыханию (которое должно обязательно проводиться вместе с массажем сердца), доставляет кислород и питательные веЩёства клеткам организма, в том числе клёткам головного мозга и сердечной мышцы, предотвращая необратимые процессы в организме и стимулируя самостоятельную деятельность сердца. Подготовка к массажу сердца является одновременно подготовкой к искусственному дыханию. Искусственное дыхание следует выполнять при этом способом «рот в рот». Другие способы в данном случае применяться ие могут.
"Таким образом, перед началом массажа сердца необходимо выполнить все операции, рассмотренные ранее. Для удобства выполнения массажа пострадавшего следует положить на низкий стол или скамью. Необходимо об-
Рис. 15-3. Положение головы пострадавшего перед проведением искусственного дыхания по способу «рот в рот»:
а — начальное положение головы; б — положение головы, при котором начинают искусственное дыхание
«рот В рот»
Рис. 15-5. Наружный (непрямой) массаж сердца и искусственное дыхание «рот в рот»
нажить грудную клетку пострадавшего. Затем оказывающий помощь становится с одной стороны от пострадавшего и занимает такое положение, при котором возможен наклон иад ним.
Определив положение нижией трети грудины (рис. 15-5), оказывающий помощь кладет на нее верхний край ладони разогнутой до отказа руки, а затем поверх первой кладет вторую и надавливает на грудную клетку пострадавшего, слегка помогая наклоном своего корпуса (в результате этого сердце сжимается между грудиной и позвоночником и кровь выжимается из полости сердца). Надавливать на грудину следует быстрым толчком так, чтобы сместить нижнюю часть грудины вниз на 3—4, а у полных людей на 5—6 см. После толчка руки остаются в данном положении примерно одну треть секунды, затем их сни-
307
Рис. 15-1. Искусственное дыхание по способу Шефера:
а — выдох; б — вдох
воздуха, расстегнуть пояс и одежду; дать понюхать нашатырный спирт, обрызгать его водой (но не изо рта), расстегнуть и согреть тело чистыми суконками, тепло укрыть, вызвать врача.
Если пострадавший плохо дышит — очень редко и судорожно, как умирающий, или у него вообще отсутствуют признаки дыхания, надо делать искусственное дыхание и массаж сердца.
До начала искусственного дыхания необходимо освободить пострадавшего от стесняющей дыхание одежды, а рот его — от вставных зубов, воды, грязи и т. д. Если зубы стис-
Рис. 15-2. Искусственное дыхание по способу Сильвестра:
а — выдох; б — вдох
306
нуты, надо осторожно разжать их, введя между зубами ручку ложки или дощечку.
При отсутствии у пострадавшего признаков жизни (дыхания и пульса) все равно необходимо немедленно оказать ему первую помощь — сделать искусственное дыхание и наружный (непрямой) массаж сердца. Переносить пострадавшего в другое место можно в виде исключения, только в тех случаях, когда опасность продолжает угрожать пострадавшему.
Когда пострадавший начнет дышать самостоятельно, продолжать искусственное дыхание вредно, но если дыхание вновь начнет слабеть или прекращаться, следует немедленно возобновить искусственное дыхание. Вопрос о целесообразности дальнейшего проведения искусственного дыхания решает врач.
Каждый, даже легко пострадавший, должен быть в ближайшие часы доставлен к врачу для дальнейшего наблюдения.
Способы искусственного дыхания. Первый способ (способ Шефера) — оказывающий помощь — один (рис. 15-1). Положить пострадавшего на живот, головой на одну руку, подстелив что-нибудь под голову. Другую руку вытянуть вперед. Вытянуть язык, но не держать его. Встать на колени над пострадавшим, лицом к его голове, так, чтобы бедра пострадавшего были между коленями оказывающего помощь. Положить свои ладони на спину пострадавшего, на нижние ребра, охватив его с боков сложенными пальцами. Считая «раз», «два», «три», наклонять постепенно свое тело вперед, так чтобы навалиться иа свои вытянутые руки и таким образом нажать на нижние ребра пострадавшего (выдох). Не снимая рук со спины пострадавшего, откинуться назад (вдох). Сосчитав «четыре», «пять», «шесть», вновь постепенно, не спеша, навалиться тяжестью своего тела на вытянутые руки, считая «раз», «два», «три и т. д. Нажатия нужно повторять не спеша, В такт своему размеренному дыханию, 12—15 раз в минуту. При переломе ребер и ожоге спины способ не применяется.
Второй способ (способ Сильвестра) применяется, если есть помощники (рис. 15-2). Положить пострадавшего на спииу, подстелив что-нибудь теплое и подложив под его лопат,-ки сверток одежды, чтобы голова запрокинулась назад. Вытянуть и удерживать язык^ слегка подтягивая его к подбородку. Встать на колени над головой пострадавшего, захватить его руки у локтя и, считая «раз», «дв^, «три», поднять руки пострадавшего и закинуть их за голову (вдох). Считая «четыре», «пять,» «шесть», слегка прижать его руки к бокам (выдох).
При правильно проводимом искусственном дыхании слышен звук (как бы стон) от, прохождения воздуха через дыхательное гор-, ло пострадавшего, когда грудная клетка сдавливается и отпускается. Если звука нет, э^о' значит, что язык запал и мешает прохождению1 воздуха. При наличии двух помощников искус:, ственное дыхание проводят двое, каждый за одну руку, согласованно, по счету; третий держит вытянутый язык. Вытягивать запавший*
Акулов Ю И К о п ,о б к и в /Л Ф.. Осн (Увы электроники л су лоза я автоматика. М.: Транспорт, 1980. 191 с.
Ашурков Е. Б. Прокладка электрических кабелей на судах. Л.: Судостроение, 1971. 88 с.
Ащеулов В. П., Бабаев А. М., Белькевич А. И. Судовые электросети и приборы управления. Л.: Судостроение, 1970. 288 с.
Бегунков А. И., Иванов В. И. Автоматизация речных судов. М.: Транспорт, 1970. 216 с.
Бляхман И. А., Степанов И.В. Судовая электрическая аппаратура. Л.: Судостроение, 1973. 158 с.
Б р у н а е в Я- П., Татьяненко Ю. Г. Судовые электрические сети. Л.: Судостроение, 1982. 230 с.
Буряк Н. И., Кромский М. Г. Электрооборудование судов. Л.: Судостроение, 1972. 240 с.
Висленев Ю. С., Егоров Г. В. Эксплуатация и наладка судового электрооборудования. М.: Транспорт, 1978. 192 с.
Вогнер у б о в А. М., Зеленецкий В. А. Монтаж и ремонт судового электрооборудования. М.: Транспорт, 1973. 232 с.
Вольдек А. И. Электрическ! е машины. Л.: Энергия, 1974. 839 с.
Воронов Н. П. Эксплуатация аккумуляторов. М.: Военизадт, 1964. 100 с.
Г е м к е Р. Г. Неисправности электрических машин. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1963. 247 с.
Г о л о в и н Ю. К., Ицкович Ю. Л. Судовые электрические приводы. М.: Транспорт, 1974. 416 с.
Г о р е л е й чен к о А. В. Судовые электроизмерительные приборы. М.: Транспорт, 1974. 304 с.
Долин П. А. Основы техники безопасности в электрических установках. М.: Энергия, 1970. 336 с.
Железняков А. Щ Справочник пр ремонту электрооборудовани я на судах. 71.: Судостроение, 1*982. 123 с.“
Исупов Г. А., Сытов Е. Е. Краткий справочник судового электромеханика. М.: Транспорт, 1968. 288 с.
Константинов В. Н. Системы и устройства автоматизации судовых электроэнергетических установок. Л.: Судостроение, 1972. 352 с.
К о т р и к о в К. П., Васильев В. Н., Мирошниченко И. С. Эксплуатация и ремонт судовых электрических машин. М.: Транспорт, 1981. 224 с.
К реп а к О. Ф. Судовая светотехника. Л.: Судостроение, 1981. 149 с.
Куликов И. Г. Аккумуляторы М.: Воениздат, 1961. 151 с.
Лейкин В. С. Судовые электрические станции и сети. М.: Транспорт, 1982. 256 с.
Лычковский В. Л. Электрическое оборудование и электродвижение судов. М.: Транспорт, 1974, 336 с.
Львовский В. П., Гриншпун А. Е., Кохан Н. М. Организация ремонта судов в условиях эксплуатации. М.: Транспорт, 1968. 167 с.
МагаршакБ. Г. Электрические измерения. Л.: Судпромгиз, 1962. 339 с.
Максимов Ю. И., П а вл ючен-к о в А. М. Эксплуатация судовых синхронных генераторов. М.: Транспорт, 1969. 264 с.
Малиновский М. А. Технология и организация судоремонта. М.: Транспорт, 1973. 264 с.
Марков Э. Т. Судовые электрические аппараты. Л.: Судостроение, 1981, 343 с.
Михайлов В. А., Норневский Б. И. Автоматизация судовых электрических станций. Л.: Судостроение, 1966. 319 с.
Нечаев В. В. Электрооборудование и электродвижение судов внутреннего плавания. М. : Транспорт, 1969. 432 с.
Никитин Г. М. Организация эксплу- j атации электрооборудования судов. М.: Транспорт, 1965. 109 с.
Никифоровский Н. Н., Н о.р-невский Б. И. Судовые электрические станции. М.: Транспорт, 1964. 503 с.
Осокин Б. В., X а й д у к о в О. П-Электрооборудование судов. М.: Транспорт, 1982, 352 с.
Пиотровский Л. М. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. 504 с.
Полянский В. Ф., Попов А. В. Электрооборудование и автоматизация рёч< ных судов. М.; Транспорт, 1981. 303 с.
Положение о технической эксплуатацйн морского флота. М.: ЦРИА Морфлот, 1979. 140 с.
Правила классификации и постройки мор: ских судов. Часть XI. Электрооборудование/ Л.: Транспорт, 1981, с. 691—780 (Регистр СССР).
310
Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. Т. 4, часть IX, Электрическое оборудование. М.: Транспорт, 1980, с. 166—296 (Речной Регистр РСФСР).
Правила обслуживания судового электрооборудования и ухода за ним. Л.: Транспорт, 1969. 77 с.
Правила техники безопасности на судах морского флота. М.: 1975. 235 с. (Рекламбюро ММФ).
Правила технической эксплуатации судового электрооборудования. М.: ЦРИА Морфлот, 1979. 123 с.
Правила технической эксплуатации судового электрооборудования. Л.: Транспорт. 1980. 160 с. (Минречфлот РСФСР).
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Атомиздат, 1973. 352 с.
Ракович И. И. Электрооборудование взрывоопасных производств. М.: Энергия 1972. 376 с.
Роджеро Н. И. Справочник судового электромеханика и электрика. М.: Транспорт, 1976. 537 с.
Роджеро Н. И. Эксплуатация судового электрооборудования. М. Транспорт, 1964.300 с.
Руководство по техническому надзору за постройкой судов и изготовлением материалов и изделий. Часть VI. Надзор за постройкой судов. Электрическое оборудование. Л.: Транспорт, 1980. 96 с.
Руководящие материалы по техническому обслуживанию флота береговыми производственными участками-(БПУ). МРФ. Л. : Транспорт, 1971. 48 с.
Самойлов В. Г. Автоматизация судовых электроустановок. Л.: Судостроение, 1972. 286 с.
Селиванов П. П., М е ш к о в Е. Т. Ремонт и мо^нтаж судового электрооборудования. М.: Транспорт, 1982. 192 с.
СеменовС. П., Горелейченко А. В., Богачев Э. ГО. Судовые электроизмерительные приборы и информационные си-стёмы. М.: Транспорт, 1982. 238 с.
Системы тиристорного управления судовыми электромеханизмами/А. П. Богословский, Е. М. Певзнер, М. С. Туганов, А. Г. Яуре. Л.: Судостроение, 1978. 321 с.
Солодов н.и ков Г. С. Электробезопасность при работе на судах и под водой. Л.: Судостроение, 1972. 208 с.
Справочник по автоматизированному электроприводу. Под ред. В. А. Елисеева и А. В. Шинянского. М.: Энергоиздат, 1983. 616 с.
Справочник по ремонту речных судов. Под общ. ред. М. И. Чернова. М.: Транспорт, 1973. 480 с.
Справочник судового электротехника. Под общ. ред. Г. И. Китаенко. Л.: Судостроение, 1980. Т. 1 — 527 с., т. 2 — 623 с., т. 3— 263 с.
Справочник по электротехническим материалам. Под редакцией Ю. В. Корицкого, Б. М. Тареева. М.: Энергия, 1974. Т. 1 — 583 с., т. 2 — 615 с.
Справочник электромонтажника. Под общ. ред. Г. И. Китаенко. Л.: Судпромгиз, 1952. 647 с.
Судовые электроприводы. Справочник./ А. П. Богословский, Е. М. Певзнер, И. Р. Фрейдзон, А. Г. Яуре. Л.: Судостроение, 1983. Т. 1 — 348 с., т. 2— 384 с.
Технология судовых электромонтажных работ/ К- Е. Акулов, Б. Д. Гандин, Ю. П. Шакурии, Г. С. Яковлев. Л.; Судостроение, 1973. 239 с.
Технология судовых электромонтажных работ/К. Е. Акулов, Б. Д. Гандин, Ю. П. Шакурин, Г. С. Яковлев. Л.: Судостроение, 1981. 208 с.
Федорко П. П. -Электроника на судах. М.: Транспорт, 1976. 191 с.
Федоров В. Ф. Организация и технология судоремонта. М.: Высшая школа, 1972. 328 с.
Хайдуков О. П., Осокин Б. В. Электрооборудование судов. М.: Транспорт, 1974. 328 с.
Хомяков Н. М., Денисов В. В., Мещанинов А. П. Судовые электроэнергетические установки. Л.: Судостроение, 1966.400 с.
Чаплыгин И. В., Разживин А. Н. Электрооборудование и электродвижение речных судов. М.: Транспорт, 1979. 352 с.
Чиликин М. Г. Общий курс электроприводов. М.: Энергия, 1971. 432 с.
Шакурин Ю. П., Яковлев Г. С. Судовой электромонтажник. М.: Транспорт, 1974. 176 с.
Эйдель А. С., Самойлов Ю. С. Электромонтажник судовой. Л.: Судостроение, 1971. 246 с.
Эксплуатация судового электрооборудования. Под общ. ред. А. А. Власенко. М-: Транспорт, 1975. 296 с.
Электрическая защита судового электро-оборудования/Е.А. Калязин, Ю. В. Рокотян, В. Д. Филимонов, Л. Л. Игнатьев. Л.: Судостроение, 1983. 240 с.
Электрооборудование судов/Д. В. Вилесов, В. В. Краснов, П. А. Мещанинов, Л. Н. Токарев. Л.: Судостроение, 1982. 264 с.
Яковлев Г. С. Судовые электроэнергетические системы. Л.: Судостроение, 1980. 287 с.
Яковлев Г. С. Судовые электроэнергетические системы. Л.: Судостроение, 1967. 387 с.
Яковлев Г. С., М а г а р ш а к Б. Г., Маникин А. И. Судовые электрические машины. Л.: Судостроение, 1972. 384 с.
Яуре А. Г., П о к р а с с И. И., Белый В. А. Электроприводы палубных механизмов. Л.: Судостроение, 1967. 315 с.
Яуре А. Г., Богословский А. П., Певзнер Е. М. Электроприводы судовых грузоподъемных механизмов. Л.: Судостроение, 1971. 183с.
311
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Настоящий указатель отражает основные понятия, содержащиеся во всем тексте книги, кроме аннотации, списка литературы и оглавления.
Материал указателя расположен в алфавитном порядке по принципу «Слово за словом». В заголовках и подзаголовках рубрик применена инверсия в тех случаях, когда на первое место необходимо вывести наиболее значимое слово. Например «защитное заземле
ние» — на слове «заземление», «синхронные генераторы» на слове «генератор» и т. д.
В указателе одним знаком тире заменено каждое слово заголовка при повторении его в подзаголовке (подрубрике) и каждое повторяющееся слово подзаголовка, включая предлоги. Принятые сокращения: э. д. с. — электродвижущая сила, к. п. д. — коэффициент полезного действия.
Автоматизированный судовой котлоагрегат 154
Автоматические выключатели А 3100Р установочные 111
----А 3700М 109
----АК-50 111
----AM и МА-М селективные 109
-—- техническое обслуживание 113, 116
Агрегат базовый 13
~ выпрямительный 288
Аккумулятор электрический 274
внутреннее сопротивление 274
емкость 274
напряжение 274
саморазряд 274
э. д. с. 274
Аккумуляторы кислотные 274
ввод в эксплуатацию 276
приготовление электролита 276
устранение неисправностей 277
— щелочные 278
ввод в эксплуатацию 280
приготовление электролита 280
устранение неисправностей 281
Аккумуляторные батареи 275
Активная мощность в трехфазных цепях 238
Активное сопротивление угольных столбов 40
Амперметр ферродинамической системы 226
Анод 287
Арматура осветительная 254
Аппараты длительного контроля и улучшения изоляции судовых сетей 73
Асбестовая электроизоляционная бумага 294
Асбестовый картон 294
Асбестоцемент 294
Асботекстолит 299
Астатический измерительный механизм 229
Астатическое исполнение приборов электромагнитной системы 229
База 286
Баки электрические 268
31 2
Базы технического обслуживания (БТО) 4 Бандаж 166
Бассейновые управления пути (БУП) 6
Береговые ремонтные бригады (БРБ) 4
Бесконтактные тиристорные коммутаторы 216
Биение коллектора 58
Блок корректора напряжения 19
Ввод кабелей 166
Вентиль 285
Винты «поккер» 160
Витковые замыкания 76
----в обмотках возбуждения синхронных машин 80
----в секциях и катушках 78
Внешняя положительная обратная связь по току ротора 35
Восстановление сопротивления изоляции электрической машины 68 '
— наружной резиновой оболочки кабеля 182
Вулканизатор электрический 270 1
Гашение поля 9
Генераторы синхронные 10
Гетинакс 296 1 ‘
Глубиномер 165 п ;
Грелки электрические 266 "J
i А '
Датчик активный 141
— пассивный 141
Двухпроводная уравнительная связь 28; 30
Действие тока биологическое 303
----термическое 303
---- электролитическое 303
Демпфер механический 149
— электрический 149
Дизъюнкция 289
Диэлектрик 291
— пробивное напряжение 291 7
— электрическая прочность 291
Диэлектрические потери 291 J
Дробсы 262 ’
Дугогасительная система контакторов 126
Дырка 284
Заземление защитное 167
— рабочее 167
Заливка компаундом 184
Замыкания между катушками обмоток разных фаз 79
— обмоток якоря или коллектора на корпус 77
Заряд аккумуляторов 276
Зарядные устройства 281
Зона валентная 284
— запрещенная 284
— проводимости 284
Игольчатые щупы 76
Излучатели отражательные
Измерения в судовых цепях:
мощности и энергии 238
сопротивления 237
тока и напряжения 237
— ---- сопротивления изоляции обмоток
трансформаторов 100
------приборами переносными 240
---------щитовыми 240
Измерительные клещи 237
— трансформаторы тока 236
----напряжения 236
Измерительный механизм приборов магнито-
электрической системы 227
------электромагнитной системы 228
— орган 19
Изоляционные расстояния 186
— оболочки 174
Изоляция судовых проводов и кабелей 174
Инверсия см. логический элемент НЕ
Индукционная система синхронной передачи 148
Инфракрасные лампы 271
Искатель кабельных повреждений (ИКП) 181
Кабель электрический 174
Кабельные коробки 163
— наконечники 164
Калориферы электрические 267
Камбуз 266
Канифоль ,292
Кассета см. Подвеска кабельная
Категории взрывоопасных помещений 172
Катод 287
Кипятильники непрерывного действия 270
Классы изоляции обмоток 83
Клиническая смерть 303
Коллектор 286
Коммутатор сигнальных огней 262
Компаунд 184
Компенсатор реактивной мощности 36
Контакторы судовые 125
----КМ 200 127
----КНТ 128
----КПМ 126
----КУВ 128
----техническое обслуживание 129
Контакты реле 118
Контроллер кулачковой серии КВ 139
Конъюнкция 289
Корректор напряжения 19
Коэффициент возврата реле 118
— отражения 248
— поглощения 248
— пропускания 248
— статизма 13
Коэффициенты поправочные для нагрузок кабеля 177
Кривые светораспределения 255
Лаки 292
Лакоткани 295
Лампа высокого давления типа ДРЛ 253
Лампы накаливания общего назначения 248
----судовые 248
------в цилиндрических баллонах 249
------миниатюрные 249
----— прожекторные 249
— дугового разряда:
газоразрядные БУВ 251
— ЭУВ 251
трубчатые 251
— тлеющего разряда:
люминесцентные 250
неоновые 250
Лента электроизоляционная:
из фторопласта 295
полиэтиленовая 295
прорезиненная 294
ПХЛ 295
хлопчатобумажные 295
Логический элемент И 288
----ИЛИ 289
----НЕТ 289
Логометр 228
— электродинамический 282
— электромагнитный 229
Люкс 247
Люксметр селеновый 264
f
4
Магнитная станция, режимы работы 137
Магнитное поле катушки 229
— экранирование 229
Магнитные пускатели, понятие 134
----ПМ-1000 134
----ПММ 134
----техническое обслуживание 135
Магнитный усилитель см. Управляемый трехфазный реактор
Максимальные расцепители 113
Масса активная 2i74
Массаж сердца 307
Материал электроизоляционный 291
Мероприятия по защите от поражения элект-
рическим током 308
Место повреждения кабеля, способы определения:
индукционный 180
коммутационный 180
магнитный 180
— соединения обмоток синхронных машин с корпусом 80
Метод амперметра и вольтметра 237
— двух ваттметров 239
— заложенных температурных датчиков 82
— измерения температуры термоэлектрический 143
— «прожигания» 180
— сопротивления 82
— термометра 82
— трех ваттметров 238
Микалента 295
313
ч •
Многоточечные схемы контроля температуры: логометрическая 142 мостовая 142
Молниеуловитель 170
Мостовые схемы измерений с использованием реохорда 180
Нагрев электрической машины 84
Нагреватели масла электрические 268
Нагревательные элементы пластинчатые 266
---- спиральные 265
----трубчатые 265
Нагревостойкость 291
— изоляционных материалов 84
Нагрузка на медные шины допускаемая 187
Нажатие контактов конечное 126
---- начальное 126
Наконечники кабельные 164
Намагничивание машин постоянного тока 75
Напряжение разряда аккумуляторных батарей 277
— сетей на судах 157
Настройка дифференциала реле 123
— полупроводниковых расцепителей НО
— реле времени 194
----максимального тока 193
----минимального напряжения 193
----обратного тока 104
— стабилизирующего трансформатора 42
Неисправности коммутационной аппаратуры 106
— системы возбуждения 19
— трансформаторов 103
— электроизмерительных приборов 243
Нормы освещенности 248
— сопротивления изоляции электрооборудования 185
Обмотки силовых трансформаторов 99
Обозначение ламп накаливания буквенное 249
Обрывы в обмотке якоря 77
---обмотках возбуждения синхронных машин 80
Объемное сопротивление 201
Оклетневка 165
Окраска шин и сигнальной аппаратуры 186
Оконцевание кабельных жил блочными наконечниками 163
------кольцом 163
------штырем 165
Определение нейтрали у машин постоянного тока, способы: двигателя 75 индукционный 76 наименьшего генератора 75
Опрессовка кабельного наконечника 166
Освещенность 247
Освидетельствование трансформаторов 102
Освобождение пострадавшего от электрического тока 305
Отключение секции 78
Отмашка судовая светоимпульсная СИО-220 262
Отрицательная обратная связь по напряжению ротора 35
Параллельная работа трансформаторов 100
Паяльники электрические 270
Первая помощь пострадавшему от электрического тока 305
Перегрузки электрических машин кратковременные 85-
Переключатели серии УП 104
Переход электронно-дырочный 284
Плавкие вставки 108
План-график технического обслуживания (ПГТО) 3
Планово-предупредительный ремонт (ППР) 4
Пластины щелочного аккумулятора 278
Повреждения в клетках короткозамкнутых роторов 80
— — обмотке якоря 78
— обмоток полюсов 79
Погрешность приборов:
абсолютная 223
относительная 226
приведенная 226
Пожароизвещатель максимальный манометрический 145
Полупроводниковые расцепители НО
Полупроводниковый диод 284
Поляризация в диэлектрике 291
Понижение сопротивления изоляции 180
Порядок наладки системы самовозбуждения и саморегулирования 32
Потеря напряжения на кабеле 178
Превышения температур трансформаторов 85
----частей электрических машйн 84
Предохранители:
время-токовая характеристика 106
пробочные ПД и ПДС 107
техническое обслуживание 107
трубчатые 107
Прибор для измерения степени электризации среды 244
— «Электрон-1» 241
— ЭСКИ-М Й34г >2
Приборы самопишущие 234
— электроизмерительные, системы: вибрационной 223, 233 детекторной 223 индукционной 223, 233 магнитоэлектрической 223 тепловой 226
теплоэлектрической 223
ферродииамической 232
электродинамической 223, 231
электромагнитной 223, 228 электростатической 223
Принцип действия синхронной передачи 450
— фазового компаундирования 28 гк
Притирка щеток коллектора 59
Провал контакта 126
Проверка биения 81
— зазоров в подшипниках качения 64
— машины на нагрев 82
— чередования полюсов главных 74
----дополнительных 75
Провод электрический 174
Проводимость проводника 284
— электронная 291
Продолжительность включения (ПВ) 82
Продороживание изоляции 58
Прожекторы 259
Проточка коллектора 58
Пульты управления 191
Пуско-регулирующая аппаратура (ПРА) 257
Разделка кабелей 182
Размеры деталей при сращивании кабелей 182
Разрушение контактного слоя 57
Разряд аккумуляторов и батарей 276
— электростатический 170
Распределительные устройства 186
Раствор контактов 115
Расстояния между креплениями кабелей 159
Расцепитель 109
Расчетный ток нагрузки 177
Реактор отсоса 23
Регулятор напряжения полупроводниковый
ПРН-30 40
— угольный типа РУН 40
Резина амортизационная 57
Резистор уставки 23, 24
Резисторы 235
Резонансный частотомер 233
Реле давления 124
— максимального расцепителя 112
— обратной мощности ИМ-149 119
— перегрузки
— уровня РП-5Й1 124
— утечки УАКИ-380 73
— электромагнитные 118, 119
— электротепловые 121, 122
Релейный эффект 143
Ремонт судового электрооборудования:
капитальный 4
средний 4
текущий 6
— катушек электрических аппаратов 131
Ремонтная ведомость 5
Реостат установочный 28
Реостатный пуск электродвигателей 216
Рубильник гашения поля 23 и
Сальник групповой 161
— индивидуальный 161
— переборочный 160
— сдвоенный 161
— трубный 161
Светильник судовой 254'
----защитный угол 256
----к. п. д. 255
Световой поток 245
Световые свойства тел 248
Селективные выключатели 140
Сельсины 148:
— бесконтактные 149
— контактные 149
Сёпараторы 274
Сердечник 228
— трехстержневой пакетный 28
Сети судовые электрические 159
Сигнально-отличительные огни 261
Сила света 247
Силовой выпрямитель 28
Синхронизация генераторов грубая 11
---- точная 10
Синхроноскоп 230
Система дистанционного управления автомати зированная (ДАУ) 153
------неавтоматизированная 152
— регулирования завода «Фнмаг> 38
— с внутрирайонным магнитом 227
----наружным магнитом 227
сетей на судах 158
Скоб-мосты 160
Скобы для прокладки кабелей 159
Следящая система приемника-передатчика 151
Служба судового хозяйства 4
Слюда 302
Смола глифталевая 292
— кремнийорганическая 292
— эпоксидная 292
Соединение кабелей 184
— контактное 126
Способ искусственного дыхания Сильверста 306
-------Шеффера 306
— прокладки кабелей 159
— уплотнения мест прохода кабелей сальниками 162
Стабилизирующее устройство 35
Стартер тлеющего разряда 252
Статизм 12
— внешней характеристики генератора 30
Стеклолакоткань 259
Стеклотекстолит 258
Степень заряженности аккумуляторов 277 ,
— неравномерности 258
— разряженности аккумуляторов 277
Сушка асинхронных двигателей
— обмоток трансформаторов 102
— электрических машин 69, 70
Схемы распределения электроэнергии 158
Тайм-тектор 131
Тахометры 146
— индукционные с асинхронной муфтой 146
— с синхронным генератором 148
Текстолит 296
Телеграф с индуктивной системой 151
Тепловое равновесие 142
Термоизвещатели пожарной сигнализации 143
Термометры контактные 141
Термопара 143
Термосистема 123*
Тигли электрические 270
Тиристор 285
Тиристорный преобразователь частоты 216
Ток возбуждения суммарный 30
Ток уравнительный 100
Токи для кабелей, допустимые 174
Токораспределительные устройства 186
Транзистор 286
Трансформатор 99
— с магнитным шуи^ом 19
— фазового компаундирования 23
Трансформаторы напряжения 236
— тока 236
Тринистор 286
Удельное сопротивление 178
4 Уплотнение мест прохода кабелей 160
Управляемый трехфазный реактор 34
Уравнительная связь 39
Уставка 118
— напряжения 23
----изменение 45
Условные обозначения на приборах 224
Успокоители 229
Установки водоочистные 212
Устройство коммутирующее 170
Фазометр 229
Фибриляция сердца 303
315 *
Флогопит 265
Фонари светосигнальных огней 261
— сигнально-проблесковые 261
Формуляр технического обслуживания 3
Цоколь лампы, устройство 248
----резьбовой 248
----Ц2Ш 251
— — штифтовой 248
Чередование главных и дополнительных полюсов 75
Чистка электрических машин 67
Шаблон 130
Шеллак 292
Шлифовка коллектора 58
Шок электрический 303
Шунты:
многопредельный 235
многорядный 236
однопластинчатый 235
однопредельный 233
Щетки электрических машин:
основные марки 61
установка на нейтраль 60
Щеткодержатели, установка 59
Щиты брызгозащищенные 18
— защищенные 186
Эквивалентное сопротивление изоляции 240
Энергия излучения 245
Электрическая травма 303
Электрический удар 303
Электрокинетический эффект 71
Электролит в кислотных аккумуляторах 274
Электропривод брашпиля 209‘
— дистанционной отдачи якоря 214
— компрессора 211
— крана КЭ26М 195
----КЭ26Т 197
— лебедки буксирной 210
----грузовой ЛЭ58 200
------«Броун Бовери> 205
------«Раде Кончар> 202
------«Эльмо> 201
— насосов пожарных 2Г1
----топливных 211
— рулевой машины 208
— тиристорный 215
Электроосмос 71
Электросекундомер 174
Электростатическое электричество 170
Эмиттер 286
Эмульгаторы 68
Явнополюсность машины 149
Яркость 248