Методы контроля, регулировки и испытаний тяговых электрических аппаратов

Для проверки качества изоляции и технических данных все аппараты перед установкой на подвижной состав подвергают циклу производственных электрических испытаний и регулируют на срабатывание при определенных значениях тока или напряжения. В объем работ испытательной станции входят: внешний осмотр и общая проверка качества сборки аппаратов, испытание электриче­ской прочности изоляции, проверка сопротивления изоляции и оми­ческого сопротивления катушек, регулировка развертки групповых аппаратов, регулировка аппаратов защиты и реле на заданный ток или напряжение срабатывания, проверка давления, притирания и разрыва контактов и другие проверки в соответствии с технически­ми условиями на испытание и регулировку аппаратов. Для прове­дения всех этих работ испытательную станцию оборудуют специ­альными стендами. В зависимости от назначения стендов на них устанавливают соответствующие крепежные приспособления для испытуемых аппаратов, приборы и выводы источников тока и на­пряжения, а при необходимости и сжатого воздуха (при испытании электропневматических аппаратов).

При внешнем осмотре опробуют: свободное перемещение по­движных частей, отсутствие заеданий и недопустимых люфтов, на­личие необходимых зазоров между токоведущими элементами и деталями корпуса, наличие и затяжку крепежных деталей, состояние контактов и полноту их соприкосновения, работу механических блокировок и механизмов фиксации положений привода, качество внутреннего электрического монтажа, герметичность кожухов и т. д.

Закончив внешний осмотр аппарата, приступают к проверке его технических данных: разрыва, провала (притирания) и давления контактов, омического сопротивления катушек и т. д. Для замеров омического сопротивления используют измерительные мосты или метод амперметра —вольтметра. Разрыв и притирание контактов измеряют миллиметровой линейкой или штангенциркулем. Разрыв контактов определяют как минимальное расстояние между ними в свету при выключенном аппарате (расстояние а на рис. XIV.9), притирание —как расстояние, которое проходит подвижный 2 кон­такт от момента соприкосновения с неподвижным / до их полного замыкания (разность расстояний Ь — а). Для измерения давления контактов (начального в момент соприкосновения и конечного пос­ле полного замыкания) используют пружинные динамометры и лис­точек бумаги, который при определении начального давления кон­тактов закладывают между упором и держателем подвижного кон­такта, а лри определении конечного давления — между самими контактами (рис. XIV.9, б). Давление контактов определяют как показание динамометра, при котором зажатая полоска бумаги легко освобождается. Усилие динамометра должно быть приложено пер­пендикулярно к плоскости касания контактов. При больших дав­лениях иногда применяют специальные тяги в сочетании с системой рычагов (рис.Х1У.9, в).

Большинство аппаратов характеризуется многозвенностью раз­мерных цепей и сложной кинематикой. Поэтому большое значение имеют вопросы их правильной регулировки. У групповых аппара­тов регулируют контакты и проверяют развертку. Под проверкой развертки понимают получение определенного порядка включения и выключения контакторных элементов, который вытекает из усло­вий работы электрической схемы экипажа и задается градусной разверткой. Кроме того, при регулировке обеспечивается заданный разрыв, притирание и давление контактов, а также правильное по­ложение контакторных элементов на основаниях, рейках и бараба­нах валов. Момент включения и выключения контакторных элемен­тов при регулировке градусной развертки групповых аппаратов мо­жет меняться двумя способами: 1) изменением положения контакторного элемента, заменой его на другой или подбором контактов различной толщины и 2) изменением профиля или заменой шайб кулачкового вала. Первый способ является способом подбора кон­такторных элементов по кулачковому валу, а второй — способом подбора профиля шайб кулачкового вала по контакторным элемен­там. На ремонтных предприятиях обычно применяют первый спо­соб. Развертку регулируют по лимбу. Моменты включения и вы­ключения контактов определяют контрольной лампой, включенной в цепь тех или других контактов. Допустимые отклонения градус­ной развертки определяются видом ремонта. В малом ремонте эти отклонения допускают до 3°, в среднем и капитальном —до Г. После предварительной регулировки и проверки технических данных аппараты подвергают электрическим испытаниям и регули­ровке под током или напряжением. Сопротивление изоляции низко­вольтных аппаратов проверяют мегомметром на 500 в, высоковольт­ных— мегомметром на 1000 в. Минимальное сопротивление изоля­ции любого аппарата по нормам должно быть не ниже 1 Мом. Проверку электрической прочности изоляции производят в течение 1 мин переменным током промышленной частоты при напряжении 2100 в на тех же установках, что и электрических машин. Регули­ровку аппаратов на заданный ток или напряжение включения или отключения (в некоторых случаях — на то и другое), а электро­пневматических аппаратов на включение и отключение при задан­ных давлениях сжатого воздуха производят на специальных стен­дах. Все регулировки, в том числе высоковольтных аппаратов, про­изводят обычно на низком напряжении. Для этого, например, все реле напряжения, работающие последовательно с добавочным со­противлением от сети 550 в, регулируют на ток срабатывания, ко­торый определяют как отношение напряжения срабатывания, ука­занного в нормах, на полное сопротивление цепи (сопротивление катушки реле плюс величина добавочного сопротивления). Катуш­ку реле подключают к регулируемому напряжению постоянного то­ка, а контакты — на контрольную лампу обычно к низковольтной сети переменного тока. В процессе регулировки проверяют и упор­ными регулировочными винтами устанавливают нормальный раз­рыв контактов (ближе к верхнему пределу), затем, плавно повы­шая напряжение, замечают показание амперметра, при котором реле срабатывает и своими контактами замыкает цепь контроль­ной лампы. Если ток срабатывания реле отличается от расчетного, регулировочным винтом увеличивают или уменьшают натяжение регулировочной пружины. Затем наблюдают притирание контактов. Когда окажется, что при включении реле контакты имеют недоста­точное притирание или якорь неполностью притягивается к сердеч­нику, ослабляют отключающую пружину, а своевременного вклю­чения реле добиваются другими средствами, в частности уменьше­нием в пределах допусков первоначального магнитного зазора меж­ду якорем и сердечником. Если реле не поддается регулировке и в этом случае, меняют отключающую пружину на 'более мягкую и регулировку повторяют. Реле, для которых устанавливают и ток (или напряжение) включения, и ток (или напряжение) выключе­ния, имеют обычно еще один регулировочный винт, которым регу­лируют зазор между сердечником и якорем в притянутом состоя­нии. Изменяя этот зазор, регулируют величину тока или напряже­ния отпадания реле.

Аппараты, рассчитанные на большие токи (автоматические вы­ключатели, линейные контакторы), регулируют током от контактной сети через водяной реостат, от низковольтного двигатель-генератора или статического преобразователя постоянным током или перемен­ным током от трансформатора. Недостатки первой схемы заклю­чаются в ее повышенной опасности в связи с использованием высокого напряжения и сравнительно большом расходе электрической энергии, но она не требует специальных источников питания и по­зволяет проверить аппарат при полной разрывной мощности, т. е. в условиях, близких к эксплуатационным. Чаще используют схему испытаний с нагрузкой аппарата от низковольтного источника по­стоянного тока, так как она безопасна и более экономична. Хорошо зарекомендовала себя и схема регулировки сильноточных аппара­тов на переменном токе от сварочного трансформатора с вторич­ным напряжением 60—70 в и регулирующим дросселем. Недостат­ком этой схемы является необходимость пересчета показаний ам­перметра с переменного на постоянный ток, так как при одинаковом натяжении регулировочной пружины аппарат срабатывает на по­стоянном токе при меньших токах, чем при переменном. Для такого пересчета можно пользоваться специально построенным графиком поправок.

Примером электропневматических аппаратов является регулятор давления. Автоматические регуляторы давления в процессе испы­таний подвергают внешнему осмотру, электрическим испытаниям и регулировке. При осмотре проверяют отсутствие заеданий по­движной системы регулятора при включении и отключении от руки. Выключающий механизм должен действовать четко, обеспечивая мгновенный резкий разрыв контактов при переходе через нейтраль­ное положение. Подключив регулятор давления к магистрали, про­веряют утечку сжатого воздуха при давлении 0,8 Мн/м² (8 кГ/см²). При наличии*утечки ее устраняют, подтягивая болты диафрагм. Замеряют омическое сопротивление дугогасительной катушки двой­ным мостом или по методу амперметра — вольтметра. Отклонения сопротивления не должны выходить за пределы от —5 до +8%. Электрическую прочность изоляции между токоведущими деталями регулятора и корпусом испытывают напряжением 3000 в перемен­ного тока в течение 1 мин.

Для регулировки регулятор давления включают в схему испы­тательной станции на место АК2 через выключатель ВУ2 (см. рис. 9.13). Перед регулировкой проверяют пределы изменения давления выключения и давления включения. В настоящее время для подвижного состава городского электрического транспорта вы­пускают регуляторы давления типа АК-П. Упрощенная схема этого регулятора показана на рис. XIV.10. Здесь: 1 — неподвижный кон­такт, 2 — подвижный контакт, 3 — рычаг выключающего механиз­ма (механизма свободного расцепления), 4 — пружина выключаю­щего механизма, 5 — резиновая диафрагма, 6 — шток, 7— главная пружина, 8 — винт для регулировки давления выключения, 9 — винт для регулировки разрыва контактов (давления включения). В ре­гуляторах АК-П предусмотрена раздельная регулировка давлений выключения и включения. Давление выключения регулируют голов­кой винта 8 в пределах 0,3—0,9 Мн/м² (3—9 кГ/см²): при полностью ослабленной пружине 7 регулятор должен выключаться при давле­нии 0,3 Мн/м² (3 кГ/см²), а при полностью ввернутом винте 8 — при давлении 0,9 Мн/м² (9 кГ/см²). После этой проверки регулируют номинальное давление выключения регулятора [0,65 Мн/м² (6,5 кГ/см²) для троллейбусов, 0,55—0,6 Мн/м² (5,5—6 кГ/см²) для вагонов трамвая] и головку винта 8 пломбируют. Давление включения регулируют винтом 9, который позволяет изменять рас­твор контактов регулятора, последний должен быть 5-М5 мм. Ве­личина разрыва контактов определяет разность между давлениями включения и выключения (перепад давлений), который при раство­ре контактов, равном 15 мм, должен составлять 0,18—0,21 Мн/м² (1,8—2,1 кГ/см²), а при растворе 5 мм — не более 0,14 Мн/м² (1,4 кГ/см²). Определив пределы перепада давлений при макси­мальном и минимальном растворе контактов, регулируют его так, чтобы получить требуемое давление включения регулятора [0,5 Мн/м² (5 кГ/см²)], а затем законтривают винт 9 контргайкой и заливают эмалью ГФ-92-ХК. При этой ре­гулировке нужно стре­миться получить макси­мальный разрыв контак­тов, так как это улучшает условия дугогашения. Для получения правильных ре­зультатов регулировки давление воздуха нужно поднимать и снижать не быстрее, чем на 0,1 Мн/м² (1 кГ/см²) за 15 сек. При несоблюдении этого усло­вия регулировка может оказаться неправильной.

После регулировки проверяют давление кон­тактов регулятора, кото­рое должно быть 45 ±

±5 н (4,5±0,5 кГ), и дугогашение. Испытание на дугогашение про­водят при длительном токе 5±0,2 а. Оно состоит в 15-кратном включении и выключении регулятора. Регулятор считают выдер­жавшим испытание, если при разрыве цепи двигатель-компрессора не наблюдается электрической дуги между контактами регулятора и на них нет следов подгара.