Търсене на дефекти в релейно-контакторните вериги. Част 1

Електротехници от различни професии произвеждат, инсталират, конфигурират, ремонтират и поддържат различни електрически съоръжения. В този случай незаменима част от работата им е търсенето на дефекти. Необходимостта от своевременно откриване и отстраняване на дефекти е трудно да се надцени, тъй като колкото по -перфектно и ефективно е електрическото оборудване, толкова по -големи са икономическите щети от престоя му или нерационалното му използване, дори за кратки периоди от време. Ето защо способността на електротехниците да откриват дефекти в различни електрически съоръжения е толкова важна.

Word схема използва се за означаване на документацията на електрическа инсталация или електрически продукт. В случай, че е необходимо да се позовава на който и да е документ, към тази дума ще бъде добавена обяснителна дума, посочваща въпросната схема.

Ако веригата на реле-контактор (за краткост, в бъдеще продукт или обект) отговаря на всички изисквания, установени в документацията, тогава е обичайно да се каже, че е в добро състояние… Когато няма такава кореспонденция, тогава те говорят за дефектно състояние продукти или за него неизправности.

Преходът на продукта от работно състояние към дефектен възниква поради дефекти. Word дефект използвани за обозначаване на всяко отделно несъответствие на продукта с изискванията, установени за него в документацията.

От определенията следва, че е невъзможно да се отстрани дефектът в продукта, но е възможно да се отстрани дефектът в продукта. Ако е единственият, тогава продуктът ще отиде на изправен състояние.

Дефектите в даден продукт могат да възникнат по различно време в него кръговат на живота — по време на производството, монтажа, настройката, експлоатацията, тестването, ремонта и имат различни последици.

Последствията се разграничават критичен, значителни и незначителни дефекти.

Наличието на критични дефекти прави използването на продукта по предназначение невъзможно или неприемливо.

Пример 1. Критичен дефект.

Като пример за продукт, ние избираме реле за постоянен ток за номинално напрежение 110 V, чиято намотка има wx = 10 000 оборота, а съпротивлението му Rx = 2200 Ohm.

Други параметри: номинален ток Inom = 0,05 A, работен ток Israb = 0,033 A, коефициент на безопасност Kzsh = 1,5, номинална MDS (магнитна движеща сила) Aw = 500 A.

Нека има дефект в бобината, довел до късо съединение на 90% от завоите и намаляване на съпротивлението на бобината до R2 = 220 Ohm (ако условно приемем, че всички завои имат еднаква дължина).

При напрежение 110 V това съпротивление ще съответства на ток I2 = 0,5 A и MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A.

Въпреки че цифрите показват, че стойността на MDS няма да се промени и релето ще може да привлече котвата си, всяка продължителна работа на релето с такъв дефект е невъзможна, тъй като след прилагане на номиналното напрежение към дефектната бобина, намотка тел, претоварен от ток 10 пъти, ще изгори почти мигновено.

Значителните дефекти ограничават възможността за използване на продукта по предназначение или намаляват неговата издръжливост (виж пример 6).

Пример 2. Голям дефект

Да предположим, че има дефект в релейната бобина, разгледан в пример 1, довел до затваряне на 20% от завоите, тоест в него остават активни 8000 оборота.

Ако приемем, че пропорционалността между броя на завъртанията и съпротивлението на намотката все още е пропорционална, може да се определи, че съпротивлението на дефектната намотка е R3 = 1760 ома.

Това съпротивление при 110 V ще ограничи тока на бобината до I3 = 0,062 A.

Следователно MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.

По този начин, дори и при този дефект, MDS ще бъде достатъчен, за да работи релето, но увеличаването на тока през намотката с почти 25% ще доведе до прегряване на бобината над това, което е позволено за неговата изолация и преждевременно повреда на релето, въпреки че ще може да работи известно време.

Ако наличието на дефект не влияе върху работата на продукта, тогава той се нарича незначителен.

Пример 3. Малък дефект

В намотката на релето, чиито параметри са дадени в пример 1, 5% от завоите са къси, чието съпротивление е приблизително равно на 2090 Ohm.

Това съпротивление ще ограничи тока в бобината до стойност I4 = 0.053A, което съответства на MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.

Като се има предвид, че документацията на релето има 10% толеранс за номиналния ток, т.е. Inom max = 0,055 A, тогава увеличаването на тока с 0,003 A не може разумно да се дължи на дефект в релето или неговата намотка, тъй като I4 <Inom макс.

Поради факта, че увеличаването на тока не надвишава допустимото за това реле, дефектът, който го е причинил, не влияе върху работата на релето.

Разгледаните примери показват, че не само различни дефекти, но и един и същ тип дефект (в нашия случай късо съединение на бобините се завърта) могат да имат различни последици. Самото наличие на дефект в даден продукт не винаги влияе върху способността му да изпълнява функциите си.

В подкрепа на горното ще дадем пример, когато гирлянда от електрически лампи се разглежда като обект. Този доста прост обект ще бъде използван в още няколко примера при разглеждане на основните технологични проблеми при търсене на дефекти.

Простотата на обекта ще позволи, без да се разсейва от обяснението на принципа на неговото действие и процесите, протичащи в него, да обърне внимание само на въпросите за търсене на дефекти.

Пример 4. Различни прояви на едни и същи дефекти.

Нека в обекта, който е преносима лампа (фиг. 1, а), има късо съединение между клемите на лампата.

Ориз. 1 Различно проявление на едни и същи дефекти: а — в преносима лампа, б — в гирлянда от електрически лампи

Когато осветителното тяло е свързано към източник на захранване, ще възникне късо съединение в източника. В този случай от гледна точка на последствията късо съединение в лампата е критичен дефект.

Друг обект е гирлянд от електрически лампи (фиг. 1, б). Същият дефект в този обект може да доведе до различни последици в зависимост от броя на лампите в гирляндата.

По-специално, при 25-30 или повече лампи и сумата от техните номинални напрежения, надвишаващи мрежовото напрежение, късо съединение в една от лампите няма да доведе до увеличаване на напрежението над допустимото напрежение за всяка от останалите експлоатационни лампи и до забележимо увеличаване на яркостта на останалите лампи.

Въпреки че външно и двата дефекта се проявяват по един и същи начин (без светене на дефектната лампа), вследствие на това късо съединение в една от лампите на гирляндата не води до късо съединение на източника на захранване и за целия гирлянд е , според приетата класификация, незначителен дефект.

В допълнение към изправните и дефектните състояния в техническата диагностика се прави разлика между работещ и неработещдържави.

Ефективният продукт се счита за способен да изпълнява възложените му функции, като същевременно поддържа стойностите на посочените параметри в предварително определените граници.

В противен случай продуктът не работи.

Въпреки че всеки обслужван продукт е едновременно обслужван, не винаги е възможно да се каже за изправния продукт, че той може да се обслужва.

Примери 3, 4 показват, че дефектните продукти също могат да изпълняват възложените им функции.

Нарушаването на изправността на продукта при запазване на неговата работоспособност възниква в резултат на повреда, а в случай на неизправност — поради повреда.

От горните определения следва, че въпреки че повредата на даден продукт е причинена от наличието на определени дефекти в него, появата на дефект сам по себе си не винаги води до повреда (виж примери 3, 4).

Извикват се повреди, които не са свързани с неизправност на други елементи независимии възникнали вследствие на друго, — зависим.

Пример 5. Зависим отказ.

Някои видове контактори използват секционирани бобини (фиг. 2).

Ориз. 2 Секционирана намотка

Когато контакторът е включен, секцията на бобината K1.2-1, наречена начална или включена, работи. Втората секция на бобината K1.2-2 по това време се шунтира от отварящия контакт K1: 3 на контактора. В зависимост от размера на контактора, токът, протичащ през стартовата секция, достига 8-15 A.

След като движещата се система на контактора се премести в крайно положение, контактът K1.3 ще се отвори и задържащата намотка K1.2-2 ще се включи, а токът ще намалее до 0.2-0.8 A.

Да предположим, че има дефект в контактора, който предотвратява отварянето на контакта K1: 3.

В този случай, известно време след подаване на напрежение върху бобината, проводникът, с който се навива затварящата бобина, ще изгори от претоварване. Проводникът на тази намотка е предназначен само за краткосрочна, в рамките на части от секундата, работа през периода, когато контакторът е включен. Така дефект в контакта K1: 3 води до повреда на контактора.

В зависимост от причините, причинили появата на повреди, те се разделят на систематичен и случаен.

Систематичните повреди на продуктите възникват, когато технологичните процеси на тяхното производство или монтаж, настройка или експлоатация, ремонт или изпитване са нарушени. Причините за такива неуспехи могат да бъдат идентифицирани и отстранени.

Появата на случайни повреди е макар и нежелателно, но съвсем естествено явление и е характерно за всеки технически обект.

Вероятността за такива повреди се определя от нейните показатели надеждност: MTBF, вероятност за безпроблемна работа, дълготрайност и т.н.

Нека илюстрираме връзката на някои от горните понятия.

Пример 6. MTBF и дълготрайност

«Понякога нова инсталация веднага се проваля или работи лошо. В такива случаи незабавно вземете необходимите мерки. Или отначало всичко е наред, след това работата се влошава и накрая възниква повреда: електрическата инсталация се проваля, например след 3 месеца, въпреки че експлоатационният му живот е 16 години. ”…

Ето две характеристики на надеждността — MTBF (продължителност на експлоатацията до първия отказ) и дълготрайност (експлоатационен живот). В съответствие с приетата система от концепции за ремонтируеми продукти, MTBF винаги е по -малък от техния експлоатационен живот. По този начин, ако MTBF е зададен за даден продукт по -малък или равен на 3 месеца, тогава неговият отказ е естествен. В същия случай, когато установеният MTBF надвишава 3 месеца, можем да говорим за ниската реална надеждност на този продукт.

По-различно е положението с неремонтируемите продукти, за които MTBF винаги трябва да бъде не по-малък от експлоатационния им живот. По този начин повредата на неремонтируем продукт с експлоатационен живот от 16 години след 3 месеца експлоатация е ненормална.

Трябва обаче да се помни, че всички показатели за надеждност характеризират случайни стойности и следователно преждевременната повреда на един единствен продукт не може разумно да прецени надеждността на други продукти от този тип.

В пример 3 се разглежда случаят, когато дефект в продукта не се проявява външно. Как можете да разберете за наличието на този или друг дефект в определен продукт, без да чакате повреда, злополука или други нежелани последици?

На първо място, дефект в даден продукт се проявява по време на неговото регулиране, тестване или по време на планирана профилактична проверка въз основа на признаци, които позволяват да се установи фактът на нарушение на неговата експлоатационна или работоспособност.

Въз основа на тези знаци действителното състояние на продукта се отнася до едно от четирите състояния, посочени по -горе (работещи, дефектни, ефективни, неработещи) или до гранично състояние, когато е непрактично да се извършват каквито и да било настройки или ремонтни работи и продуктът трябва да бъде заменен с нов.

Посочените по -горе знаци обикновено се наричат ​​критерии за дефект и те са заложени в документацията на продукта под формата на списък с параметри или характеристики с посочване на допустимите граници на тяхната промяна — допуски.

Олег Захаров „Търсене на дефекти в релейно-контакторните вериги“

Продължение на статията:

Търсене на дефекти в релейно-контакторните вериги. Част 2