Контроль изоляции по ее сопротивлению
Министерство путей сообщения Российской Федерации
Департамент кадров и учебных заведений
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Учебно-методический кабинет
УСТРОЙСТВА ДИАГНОСТИКИ
ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Учебное пособие
Москва
2002
министерство путей сообщения Российской Федерации
Департамент кадров и учебных заведений
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Учебно-методический кабинет
А.П. Зеленченко
УСТРОЙСТВА ДИАГНОСТИКИ
ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Учебное пособие
Москва
2002
 |
В учебно-методическом пособии рассмотрены устройства диагностики тяговых двигателей, которые используются при ремонтах электрического подвижного состава в локомотивных депо и на ремонтных заводах, отражены физические основы методов диагностики, приведены сведения по методам диагностики зарождающихся дефектов якорных подшипников.
Пособие предназначено для студентов вузов, техникумов и колледжей железнодорожного транспорта, а также будет полезно обслуживающему персоналу и работникам, занимающимся ремонтом тяговых двигателей.
Автор –– к.т.н. доцент А.П. Зеленченко.
Рецензенты –– главный технолог ГУ «Техноцентр» МПС России, к.т.н. Е.В. Козаченко; главный инженер локомотивного депо С.-Петербург –– Московский Пассажирский М.В. Малахов.
|
|
|
| Ответственный за выпуск | Э.А. Иванова |
| Редактор | О.Н. Масловская |
| Корректор | Г.В. Голубева |
Ó Учебно-методический кабинет МПС России
Предисловие
Модель тягового электродвигателя постоянного тока электрического подвижного состава как объекта диагностирования включает в себя электроизоляционную конструкцию, коллекторно-щеточный аппарат и механическую часть. Поэтому отказы тяговых двигателей имеют различную природу и могут происходить вследствие:
– пробоя изоляции и межвитковых замыканий обмоток якоря;
– пробоя изоляции и межвитковых замыканий обмоток главных и дополнительных полюсов;
– пробоя изоляции компенсационной обмотки;
– повреждений выводов катушек полюсов;
– повреждений выводных кабелей, выплавления припоя из петушков коллектора;
– разрушения якорных бандажей;
– повреждения якорных подшипников;
– повреждения пальцев, кронштейнов и щеткодержателей;
– кругового огня по коллектору.
Необходимо отметить, что для определения неисправностей тяговых двигателей электровозов и электропоездов можно использовать одинаковые подходы.
|
|
|
Определению неисправностей в электрических машинах посвящено значительное количество публикаций в периодической печати, имеются научные монографии и патенты.
Среди них следует отметить работы Глущенко М.Д., Дурандина М.Г., Попова В.Н. и Серебрякова А.С., в которых рассмотрены проблемы эксплуатационной диагностики тяговых электродвигателей, методы прогнозирования состояния изоляции электрических машин и др. Особый интерес вызывает работа Серебрякова А.С. в области разработки устройства контроля изоляции тяговых двигателей по возвратному напряжению.
В работах Исмаилова Ш.К., Мельникова Е.Н., Попова Д.А., Смирнова В.П. рассмотрены вопросы, связанные с обеспечением надежной работы коллекторно-щеточного аппарата.
В последние годы активно внедряется методология диагностирования зарождающихся дефектов роторных узлов, в т.ч. и подшипников. Использование системы диагностирования, ориентированной на обнаружение зарождающихся дефектов и прогнозирование оптимальных сроков проведения технических обслуживаний, позволяет обеспечить максимально возможный экономический эффект за счет снижения трудозатрат, расхода запасных частей и простоев подвижного состава.
|
|
|
Новые подходы этого направления нашли отражение в работах Гиоева З.Г., Кучерова С.В., Осяева А.Т. и др.
В предлагаемом учебном пособии рассмотрены устройства диагностики тяговых двигателей электрического подвижного состава.
КОНТРОЛЬ ИЗОЛЯЦИИ
Для выявления дефектов в изоляции обмоток статора и якоря необходим постоянный контроль тяговых двигателей в процессе их эксплуатации.
Развитие дефектов в изоляции в основном связано с проникновением в нее влаги.
Все методы контроля изоляции можно разделить на разрушающие и неразрушающие. К первым принадлежат испытания повышенным напряжением, вторые проводятся без приложения к изоляции напряжений, способных привести к пробою.
Для выявления возникающих в изоляции дефектов разработаны и применяются следующие методы неразрушающих испытаний изоляции:
а) измерение тангенса диэлектрических потерь tg d;
б) измерение частичных разрядов в изоляции;
в) измерение емкости;
г) измерение сопротивления изоляции и др.
Угол диэлектрических потерь d является в первую очередь показателем наличия в изоляции посторонних включений, в частности увлажнения изоляции. Характер изменения tg d при периодических измерениях позволяет судить об ухудшении свойств изоляции. Измерение tg d изоляции осуществляется приборами, в основе которых лежит принцип высоковольтного моста Шеринга.
|
|
|
Недостатком этого метода является низкая помехозащищенность и сложность автоматизации процесса измерения.
Измерение частичных разрядов, являющихся основной причиной электрического старения внутренней изоляции, дает более объективную информацию о состоянии изоляции, но такие измерения очень сложны и имеют малую помехозащищенность. Поэтому они в основном применимы лишь в лабораториях и мало пригодны для условий депо.
Емкость изоляционной конструкции при неизменной температуре и частоте есть величина постоянная. Поэтому изменение емкости свидетельствует о дефектах в изоляции, в том числе и об ее увлажнении. На принципе измерения абсорбционной емкости основаны методы контроля влажности изоляции: «емкость –– частота», «емкость –– температура» и «емкость –– время».
Методы неразрушающего контроля широко используются для выявления дефектов, но в условиях депо и на ремонтных заводах наибольшее распространение из них получило измерение сопротивления изоляции, а из методов разрушающего контроля –– испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.
Контроль изоляции по ее сопротивлению
При приложении к изоляции постоянного напряжения U в ней возникают процессы поляризации. Различают следующие виды поляризации: электронную, ионную, дипольную и межслоевую. Их удобнее рассматривать не по физическому признаку, а по постоянной времени Т на быструю (порядка миллисекунд) и медленную (порядка секунд и выше) поляризацию.
Для обоих видов поляризации можно ввести схему замещения изоляции (рис. 1.1). Если к этойсхеме приложить толчком постоянное напряжение U, то ток в источнике будет иметь следующие составляющие:
– импульс тока заряда емкости С¥;
– абсорбционный ток 
, изменяющийся с постоянной времени Т;
– ток сквозной проводимости 
.
Поляризационные явления и сквозные каналы повышенной проводимости обусловлены в основном увлажнением изоляции.
Так как сопротивление изоляции обычно измеряется стрелочными приборами, то на их показания влияют только процессы медленной поляризации.
Опытом установлено, что в большей части случаев Т меньше 1 мин. Это означает, что через промежуток времени около 1 мин после приложения напряжения U сопротивление изоляции достигнет установившегося значения R. Величина R определяет наличие сквозных проводящих путей в изоляции. Резкое падение R свидетельствует о далеко зашедшем развитии дефекта. Обычно суждение об изоляции составляется на основании сравнения с заводскими данными или результатами предыдущих измерений R.
Сопротивление изоляции измеряют мегаомметрами, состоящими из маломощного генератора постоянного тока напряжением 0,5––2,5 кВ (с ручным приводом) и стрелочного прибора. Рис. 1.1. Схема замещения
изоляции
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 666; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!