Гидравлические и пневматические испытания

Этим видам испытаний подвергают в основном трубопро­воды и резервуары сжатого воздуха. Испытания сжатым воздухом при высоком давлении опасны из-за возможности взрыва и поэтому их разрешается проводить только в присутствии инспектора котло­надзора с применением специальных мер безопасности. Без приме­нения специальных мер безопасности разрешается проводить испы­тания сжатым воздухом при давлении не более 0,1 Мн/м² (1 кГ/см²). Поэтому испытаний сжатым воздухом стремятся избегать. В отличие от них, гидравлические испытания безопасны. Этим испытаниям под­вергают резервуары сжатого воздуха подвижного состава трамвая и троллейбуса при давлении 1,2 Мн/м² (12 кГ/см²). Во время испыта­ния, которое продолжается 3 мин, сварные швы остукивают легкими ударами молотка. Резервуар считают выдержавшим испытания при отсутствии течи и «слезок» — мелких просочившихся капель воды. Места течи обводят мелом и после прекращения испытаний исправ­ляют (вырубают с последующей заваркой). После исправления ре­зервуар проходит повторные испытания. Для гидравлических испы­таний применяют простейшие гидравлические прессы с насосами пневматического или ручного действия. После гидравлических ис­пытаний резервуары подвергают испытанию сжатым воздухом при давлении 0,72 Мн/м² (7,2 кГ/см²) (давление срабатывания предохранительного клапана на вагоне). Кроме того, трубопроводы вме­сте с резервуарами и пневматическими приборами проверяют на утечку сжатого воздуха при давлении 0,6 Мн/м² (6 кГ/см²). Для проверки на утечку места соединений обмыливают. Утечку сжатого воздуха обнаруживают по появлению пузырьков воздуха.

К гидравлическим испытаниям относят также испытания различ­ных резервуаров (картеров редукторов, корпусов букс и др.) на плотность и отсутствие трещин. При этих испытаниях поверхность емкости покрывают водным раствором мела и высушивают, а внутрь ее наливают керосин. Пористость и трещины обнаруживают по выступившим на меловой обмазке пятнам просочившегося керо­сина.

Испытания изоляции

В настоящее время нет эффективных производственных методов испытания изоляции. Наиболее общими электрическими испытаниями изоляции являются проверка ее сопротивления и диэлектрической прочности, причем оба эти параметра зависят от целого ряда факторов и их количественная величина не позволяет сделать надежных выводов о качестве изоляции. Тем не менее оба эти метода испытания изоляции являются основными. Измере­ния сопротивления изоляции дают возможность обнаружить сквоз­ные проводящие дорожки — следы перекрытий изоляции по ее объему или поверхности, повышенное увлажнение. Однако даже при наличии в изоляции значительных механических повреждений (трещин, проколов и т. д.) ее сопротивление может быть весьма высоким в то время, как, например, увлажнение поверхности, допу­стимое с точки зрения общего состояния изоляции, может быть при­чиной ее низкого сопротивления. Поэтому измерения сопротивления изоляции дополняют испытаниями ее диэлектрической прочности высоким напряжением.

Сопротивление изоляции измеряют мегомметрами или методом вольтметра. Для измерений сопротивления изоляции аппаратов и машин низковольтных цепей управления используют мегомметры на 500 в, для измерений сопротивления изоляции аппаратов и машин высоковольтных силовых цепей — мегомметры на 1000 в. Измерения производят при снятом напряжении; проверяют сопротивление изо­ляции отдельных аппаратов и машин, а также отдельных цепей электрической схемы по отношению к земле и друг к другу. При про­верке сопротивления изоляции электрической проводки от нее от­ключают аппараты, приборы и машины.

При измерении сопротивления изоляции методом вольтметра проверяемые обмотки подключают обычно к напряжению контакт­ной сети, а сердечник — к минусовому проводу контактной сети или земле через вольтметр с известным сопротивлением R_B. Сопротивле­ние изоляции обмотки (Мом)

R = R_B(U/U_B-l)W~e,

где U и U_B —соответственно напряжение сети и показание вольт­метра.

Электрическую прочность корпусной изоляции электрических це­пей, аппаратов и тяговых двигателей проверяют переменным током промышленной частоты от повысительного трансформатора 220/3000 в мощностью не менее 2 ква. Трансформатор подключают к сети переменного тска 220 в двухполюсным рубильником и маг­нитным пускателем через автотрансформатор, который позволяет повышать испытательное напряжение плавно от нуля до расчетной величины. По требованиям техники безопасности испытания элек­трической прочности изоляции производят в специальной камере, дверь которой должна быть сблокирована с магнитным пускателем. Блокировка двери представляет собой контакт, который замыкается только при закрывании двери. Кроме того, дверь камеры часто до­полнительно механически блокируется с заземляющим разъедини­телем. Испытательное напряжение измеряют обычно на стороне низ­кого напряжения вольтметром с учетом коэффициента трансфор­мации.

Техника испытания электрической прочности корпусной изоляции состоит в следующем. Щупы высоковольтных выводов трансформа­торов присоединяют к выводам обмотки и корпусу испытуемого объекта. Напряжение повышают плавно от нуля до испытательного, выдерживают 1 мин, затем плавно снижают до нуля. Трансформа­тор отключают и отсоединяют щупы. На пробой изоляции указыва­ет резкое падение напряжения во вторичной обмотке трансформа­тора. Для ограничения тока при пробое в цепь щупов включают бу­ферное сопротивление и иногда амперметр, который может служить индикатором вместо вольтметра.

Для испытания электрической прочности междувитковой и меж-слойной изоляции обмоток применяют различные устройства и при­боры, определяемые конструкцией обмоток. Наиболее эффективным прибором для испытания междувитковой изоляции является аппа­рат СМ-ВЭИ (рис. XIV.5), который представляет собой генератор импульсов высокой частоты с крутым фронтом волны, питающийся от сети переменного тока 127 или 220 в промышленной частоты. Вы­сокая крутизна фронта импульсов обеспечивает междувитковое напряжение до 500 в, достаточное для пробоя слабой изоляции. Принцип действия аппарата основан на сравнении полного сопро­тивления двух одинаковых обмоток или двух одинаковых частей одной обмотки. Схема аппарата (рис. XIV. 5, б) обеспечивает попе­ременную передачу импульсов в обе сравниваемые обмотки, кото­рые дают изображение на экране электроннолучевой трубки. Если обе обмотки совершенно одинаковы, то кривые 1 от обеих импульсов на экране трубки сливаются в одну линию (схема г). Если же одна из обмоток имеет дефект, то импульсы будут различны и на экране по­явятся две линии 2. Каждому дефекту (витковое замыкание, обрыв, неправильное соединение концов секций, плохая пайка обмотки в петушках коллектора и др.) будет соответствовать своя форма кри­вых, что позволяет определить характер неисправности обмотки.

Для контроля якорных обмоток применяют универсальные приспо­собления с тремя электродами (рис. XIV.5, в). Электроды устанав­ливают на коллекторе якоря и прижимают к нему пружинами. На­стройку приспособления для проверки якорей с коллекторами раз­ных диаметров производят, перемещая электроды в их держателях, причем расстояние между крайними электродами всегда остается

Рис. XIV.5. Аппарат СМ-ВЭИ и приспособление к нему для испытания на между-витковое замыкание обмотки якоря:

■а — общий вид аппарата (/ — экран электроннолучевой трубки; 2 — ручка регулировки на­пряжения, подаваемого на испытуемые обмотки; 3 — ручка настройки резкости изображения на экране трубки; 4 — выключатель развертки луча на экране трубки; 5 — выключатель анодного напряжения; 6 — выводы к пластинам времени; 7 — выключатель синхронного дви­гателя переключателя; 8 — выводы к пластинам явления; 9 — заземление; 10 — ручка емко­сти Ср для устранения естественной несимметрии испытуемых обмоток; И — шнур с вилкой для включения прибора в питающую сеть переменного тока), б — упрощенная схема аппара­та (ГИ — генератор импульсов; ЭТ — электроннолучевая трубка; ЙО — испытуемая обмотка; Я — накал трубки; СП — синхронный переключатель; Сф — конденсатор-фильтр; Ср — кон­денсатор настройки; ПВ — пластины времени; ПЯ — пластины явления; Э — экран трубки); в — приспособление для контроля якорных обмоток; г — характер кривых на экране элект­роннолучевой трубки (/ — при отсутствии витковых замыканий; 2 — при замыкании одного витка; 3 — при коротком замыкании обмотки)

равным полюсному делению. При проверке обмотки импульсы дают­ся поочередно от среднего электрода к каждому из крайних.

Испытания на междувитковые замыкания катушек полюсов тя­говых двигателей в малом ремонте производят без выемки из осто­ва (рис. XIV.6). Выводные кабели катушек подключают к вторич­ной обмотке трансформатора 220/36 е. Индуктивную катушку 1 с подсоединенным к ней вольтметром 2 подносят поочередно к полю­сам испытуемых катушек. О наличии повреждений в катушках судят по показаниям стрелки вольтметра: при междувитковых за­мыканиях показание вольтметра уменьшается вследствие размагничивающего действия короткозамкнутых витков, а при полном зако­рачивании катушки стрелка вольтметра устанавливается на нуль. Эффективность этого метода испытании невелика вследствие мало­сти создаваемых междувитковых напряжений па переменном токе промышленной частоты.

Испытания на междувитковые замыкания снятых катушек про­изводят па трансформаторе (рис. XIV. 6, б). Ярмо трансформатора состоит из неподвижной части 2, поворотной верхней части 4 и смен­ного сердечника 7, который изготовляют нескольких размеров для

испытания катушек различных типов. Для установки испытуемой катушки 8 в трансформатор его верхнюю часть 4 поднимают за рукоятку 6, поворачивая вокруг шарнира 3. Катушка / трансфор­матора состоит из двух секций, подключенных к зажимам а и б пе­реключателя 5, что позволяет выдержать порядок испытания, преду­преждающий короткое замыкание трансформатора при коротком замыкании испытуемой катушки. Вначале переключатель 5 ставят в положение а. При этом первичный магнитный поток в трансформа­торе создается только одной секцией катушки и ток, потребляемый из сети, невелик даже при глухом коротком замыкании испытуемой катушки. Если же последняя не имеет замкнутых витков, стрелка амперметра А будет находиться около нуля. В этом случае переклю­чатель устанавливают в положение б и в ярме создается большой магнитный поток, позволяющий обнаружить замкнутые витки. О на­личии замкнутых витков судят по разности показаний амперметра при включении трансформатора без испытуемой катушки и с послед­ней. При отсутствии витковых замыканий оба показания ампермет­ра будут одинаковы, а при наличии замыканий — второе показание намного больше первого. Эффективность испытаний на трансформа­торе при питании от сети переменного тока промышленной частоты мала по той же причине малости создаваемых в катушке междувит­ковых напряжении.

Для испытаний на междувитковое замыкание обмотки якоря тя­говых двигателей часто используют седлообразные электромагниты. Седлообразный электромагнит (рис. XIV.7) имеет два полюсных на­конечника / и 4, установленных на опорной конструкции 7. Один из них выполняют иногда передвижным. Якорь 3 устанавливают на роликах 2 конструкции 7. Катушка 6 электромагнита питается от генератора переменного тока с частотой 500—1000 гц и создает пе­ременный поток Ф, пронизывающий якорь. При наличии в якоре короткозамкнутой секции С в ней индуцируется ток и создается поток Ф_п, замыкающийся через пазы, в которых находятся стороны

секции С. Замыкая поочередно соседние зубцы стальной пластин­кой 10 или электромагнитом 9 с измерительной обмоткой, подключен­ной к милливольтметру или телефону, обнаруживают короткозамкнутую секцию в первом случае по дребезжанию стальной пластинки, а во втором случае — по показанию милливольтметра или появле­нию звука в телефоне Т. Во время проверки якорь 3 легко провора­чивается от руки па роликах 2. При настройке установки для про­верки якорей другого диаметра используют винт 5, которым сдвига­ют или раздвигают полюсные наконечники 1 и 4, и муфты 8, кото­рыми регулируют установку якоря по высоте и зазор между якорем и полюсными наконечниками. Достоинством электромагнита являет­ся возможность точно найти короткозамкнутую секцию, по пропуск­ная способность его невелика. Кроме того, для питания электромаг­нита требуется источник повышенной частоты, так как при питании от сети промышленной частоты э. д. с, индуцируемая в секциях, не­достаточна для уверенных заключений о состоянии обмотки.