Ремонт рубильников и выключателей

РЕМОНТ  РУБИЛЬНИКОВ И  ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ,

КНОПОК  И КЛЮЧЕЙ УПРАВЛЕНИЯ, ПАКЕТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ И МАГНИТНЫХ ПУСКАТЕЛЕЙ. 

Рубильники  и переключатели

      Рубильники  и переключатели являются ручными  неавтоматическими аппаратами управления. Рубильники выполняются одно-, двух и трехполюсными и служат, для включения и отключения, а переключатели - для переключения электрических цепей при номинальных токах и напряжениях, а также для оперативных действий без нагрузки.

По способу  управления рубильники и переключатели  делятся на аппараты с центральной рукояткой -для установки на лицевой стороне распределительных щитов; с рычажным приводом для установки на каркасе за распределительным щитом (управление последними осуществляется с лицевой стороны щита). Рубильники с центральной рукояткой допускают отключение своего номинального тока при номинальном напряжении до 220 В. При более высоких напряжениях эти рубильники применяют для разрыва электрической цепи

только при  отсутствии в ней тока нагрузки, т. е. в. качестве низковольтных разъединителей. При помощи рубильников с рычажными приводами можно, отключать номинальные токи при номинальных напряжениях 220 В постоянного тока и 380 б переменного тока. В электроустановках напряжением выше 380 В их используют только в качестве разъединителей. Трехполюсный рубильник с центральной рукояткой (рис. 1, а) состоит из рукоятки 1, укрепленной на траверсе 2; контактных губок 3 с пружинящими скобами; трех двухполюсных контактных ножей 4; с разрывными (искрогасительными) контактами, снабженными возвратными пружинами; верхнего и нижнего оснований 5 и 7 контактных стоек; хвостовиков 6 контактных стоек. Рубильники с рычажным (приводом (рис. 1, б) помимо перечисленных деталей имеют привод 8; тягу 9, механически соединяющую привод с рубильником; огнестойкую междуфазную перегородку 10; из асбестоцементной плитки толщиной 3—5 мм.

     При ремонте рубильников и переключателей выполняют следующее:  

1. тщательно очищают напильником контактные поверхности ножей 4; и контактных губок 3; от грязи, копоти и частиц оплавленного металла. При этом стараются снять минимальное количество металла, чтобы не уменьшить сечение контактных частей ножей и губок. При сильных оплавлениях ножей или губок их заменяют новыми соответствующих профилей и размеров;
2. подтягивают все крепежные детали. При этом особое внимание обращают на шарнирные соединения, являющиеся частью цепи, по которой проходит электрический ток;
3. проверяют состояние пружин ножей и пружинящих скоб контактных губок. Ослабленные пружины, не создающие в контактах требуемого давления, заменяют новыми; 
4. регулируют плотность вхождения, ножей в губки. Ножи должны входить в губки без ударов и перекосов, но с некоторым усилием. Контактная поверхность губки должна плотно прилегать к соответствующей поверхности ножа. Щуп толщиной 0,05 мм не должен входить в пространство между губкой и ножом на глубину более 6 мм;
5. регулируют глубину вхождения ножей в губки. У рубильника с рычажным приводом ножи при полностью включенном положении не должны доходить до контактной площадки губок на 2-4 мм. В то же время ножи всей своей контактной частью должны войти в губки. Глубину вхождения ножей в губки рубильников с рычажным. Разновременность выхода ножей из контактных губок не должна превышать 3 мм;
6. проверяют прочность соединения рубильника с рычагом тяги. Резьбовые соединения закрепляют контргайками, а штифтовые - двумя конусными штифтами.

Рис. 1 Трехполюсные рубильники:

а — с центральной рукояткой, б — с рычажным приводом; 1— рукоятка, 2 — траверса, 3 — контактные губки, 4 — контактный нож, 5 и 7 — верхнее и нижнее основания контактных стоек, 6 — хвостовик, 8 — рычажный привод, 9 — тяга, 10 — междуфазная перегородка 

проверяют состояние  пружин искрогасительных контактов; слабые пружины заменяют новыми.

      Качество  ремонта и регулирования рубильников и переключателей проверяют 10—15-кратным включением и отключением; при этом не должно быть признаков нарушения регулировки. Одним из способов контроля качества контактных соединений отремонтированных рубильников и переключателей является измерение падения напряжения между их контактными частями при протекании через них постоянного тока, равного номинальному току аппарата. Источником постоянного тока может служить двигатель-генератор с генератором постоянного тока, понижающий трансформатор с, выпрямляющим устройством и др.

      Соединяют все полюсы контролируемого аппарата последовательно и, подключив к  источнику постоянного тока, устанавливают  в этой цепи ток, соответствующий  номинальному току аппарата. После  этого, прикасаясь к участкам контактных соединений щупами, присоединенными к милливольтметру со шкалой до 25 мВ, измеряют падение напряжения на проверяемых участках. Установлено, что в нормальных контактных соединениях рубильников и переключателей на номинальные токи 100—600 А падение напряжения обычно не превышает 5 мВ. Этот способ контроля контактных соединений применим и к другим аппаратам с контактами. 

Кнопки  и ключи управления

        Кнопки управления (рис. 2 а) состоят из пластмассовой кнопки 1 и корпуса 9, внутри которого размещены контакты и пружины. Кнопка запрессована на стальном стержне 3. На конце стержня закреплен контактный мостик 6 с пружиной 7. Провода цепей управления присоединяют винтами 8 к размыкающему 4 и замыкающему 5 контактам. На цилиндрическую часть кнопки, выступающую внутри корпуса, надета пружина 2. Кнопка крепится к панели винтами. Устанавливая несколько кнопок в одном блоке, образуют кнопочный пост, или кнопочную станцию (рис. 2, б).

        В зависимости от назначения кнопки могут  быть с самовозвратом в исходное положение под действием пружин или без него. Исполнение кнопок может быть открытым (утопленным), защищенным или взрывобезопасным. Кнопки управления обычно применяют для дистанционного управления электромагнитными аппаратами.

При ремонте  кнопки управления очищают поверхности  контактов и мостика от пленок окислов, проверяют состояние пружин и затяжку винтов. Ослабленные пружины заменяют новыми заводского изготовления. При сборке отремонтированной кнопки управления обращают внимание на правильность взаимного расположения внутренних деталей и ее контактных поверхностей, а также на отсутствие заеданий при движении стержня и кнопки в корпусе. Винты должны быть затянуты до отказа.

        Ключи управления служат для замыкания и размыкания цепей управления и сигнализации при дистанционном включении или отключении высоковольтных выключателей и разъединителей. Ключ управления КСВФ (ключ с сигнальной лампой, встроенной в рукоятку, с возвратом и фиксацией положения) состоит из собранных в общий блик пакетов (рис. 2 в), в каждом из которых имеются наружные клеммы для присоединения внешних цепей и внутренняя контактная система, состоящая из подвижных и неподвижных контактов.

Контакты ключа  управления в зависимости от выполняемых функций подразделяют на оперативные, сигнальные и аварийные. Оперативные контакты служат для подачи команды на включение или отключение выключателя. Эти контакты замыкаются только на время подачи команды и автоматически размыкаются после выполнения команды под действием устройства из пружин (пружинный возврат). Сигнальные контакты, служат для сигнализации положения выключателя: они переключаются при переводе ключа управления из одного фиксированного положения в другое. Аварийные контакты используют в цепях аварийной звуковой сигнализации: они замыкаются после команды на включение выключателя в фиксированном положении ключа управления. 

Рис. 2. Кнопка управления (а), кнопочный пост (б) и ключ управления (в):

1 — кнопка,  2  и 7 — возвратная и контактная пружины, 3 — стержень,

4 и 5 — размыкающий и замыкающий контакты, 6 — контактный мостик,

8 — винт, 9 — корпус, 10 - контакты ключа для присоединения к нему

проводов  внешних цепей, 11 — рукоятка ключа, 12 — призма 
 

        Переключение контактов осуществляется поворотом рукоятки 11 с встроенной в нее сигнальной лампой, закрытой прямоугольной призмой 12 из прозрачной пластмассы. Положение ключа и соответствующее ему положение выключателя зависят от принятого построения мнемонической схемы . В большинстве схем горизонтальное положение рукоятки и светящаяся призма соответствуют включенному положению ключа и выключателя. Мигающий свет в рукоятке указывает на несоответствие положения ключа положению выключателя. Для получения мигающего света к лампе подводят пульсирующее напряжение от специальных устройств, например от пульс - пары. Внешние провода цепей управления и сигнализации присоединяют к контактам 10, расположенным на корпусе ключа.

        При ремонте ключей управления очищают подвижные и неподвижные контакты, подтягивают крепление проводов, проверяют прочность крепления арматуры сигнализации в рукоятке ключа. При ремонте проверяют ив необходимых случаях подтягивают стяжные шпильки и отдельные крепежные детали ключа. При сборке ключа управления обращают особое внимание на сохранение первоначального положения контактов и рукоятки. Пакеты ключа должны быть плотно стянуты в общий блок. 
 
 
 
 
 

Пакетные  выключатели 

         Пакетные выключатели, служащие для включения и отключения электрических цепей напряжением до 400 В, состоят из рукоятки  (рис. 3), укрепленной на стальном валике 2, и набора колец-пакетов 4 из изолирующего материала, внутри которых расположено отдельное для каждого полюса контактное устройство. Это устройство состоит из неподвижных контактов 3., закрепленных на кольце-па кете, и подвижных контактов 5, поворачиваемых валиком с рукояткой на 90 или 120 .

         Пакеты соединены в блок стяжными шпильками 6. Механизм переключения размещен в крышке 7 и служит для мгновенного переключения контактов и фиксации положения рукоятки. Он состоит из упора 8, пружины 9 и фиксирующих выступов 10. Контактная система каждого полюса образует два разрыва. Дуга, возникающая в выключателе при разрыве его контактами электрической цепи, гасится в закрытой камере, снабженной дугогасительными шайбами 11 из газогенерирующего материала (фибры и др.).

Пакетные выключатели  выпускают в одно-, двух- и трехполюсном исполнении с числом пакетов до семи на номинальные токи 10—400 А постоянного тока при напряжении 220 В 60—250 А переменного тока при напряжении 380 В. При ремонте выключателей обгоревшие контакты и ослабленные % пружины заменяют новыми. После длительной работы и частых отключений выключателем больших токов нередко оказывается сильно изношенной (выгоревшей) его искрогасительная шайба. Такую шайбу обязательно заменяют, чтобы избежать резкого ухудшения гашения дуги.

           При сборке отремонтированного выключателя особое внимание обращают на правильность взаимного расположения подвижных и неподвижных контактов и плотность блока его пакетов. Пружина должна быть насажена на четырехгранную часть оси так, чтобы при повороте рукоятки она натягивалась, а затем с большой скоростью замыкала или размыкала контакты. Отремонтированный и полностью. 

      Рис. 3 Пакетный выключатель:

1- рукоятка,  2 - валик,  3  и 5 - неподвижный и подвижный контакты,    4 - кольцо-пакет,     6-стяжная   шпилька, 7 -крышка,   8 -упор,   9 -пружина,   10 –фиксирующий выступ,           11-дугогасительная шайба

собранный выключатель  проверяют не менее чем 10-кратным включением и отключением, после чего не должно быть ослабления пружины и каких-либо неисправностей, препятствующих нормальной

работе выключателя. 
 
 
 

Магнитные пускатели 

         Контакторы не защищают электроустановку или электродвигатель от перегрузок, Такая защита осуществляется при помощи магнитного пускателя, который представляет собой контактор, дополненный тепловыми реле защиты и блок-контактами управления. Магнитный пускатель отключает электроустановку или двигатель при перегрузках и коротких замыканиях, а также при снижении или исчезновении напряжения.

Магнитные пускатели  бывают нереверсивные и реверсивные, позволяющие изменять направление вращения двигателя путем изменения порядка чередования фаз.

Нереверсивный магнитный пускатель ПА-4А 4-го габарита представляет собой стальное основание 1 (рис. 4 а), на котором укреплены: сердечник 2 с катушкой 3, изоляционная камера 6 с неподвижными контактами 7, упор 5, подвижная система с якорем 4 и подвижными контактами 8. Сердечник 2 опирается на пружины 12, служащие для смягчения ударов при соприкосновении якоря с сердечником в момент замыкания магнитной системы включающегося пускателя. Возврат якоря в крайнее отключенное положение осуществляется при помощи пружины 9. Путь движения якоря, вращающегося на оси 10,- ограничивается упором 5. При притяжении якоря к сердечнику подвижные контакты замыкаются с неподвижными. Одновременна намыкаются блок-контакты 11, из которых одни шунтируют кнопку «Пуск», чтобы после запуска электродвигателя ее можно было отпустить, а к другим присоединяются соответствующие цепи защиты.

        Магнитный пускатель ПМ с установленными на нем тепловыми реле 14 показан на (рис.4 б.) Тепловое реле пускателя состоит из биметаллического элемента и нихромовых нагревателей, по которым протекает ток нагрузки. Биметаллический элемент -две сваренные или склепанные по всей поверхности пластинки из разных сплавов (например, сплава никеля с железом и константана) с различными коэффициентами линейного расширения.-

При протекании тока перегрузки через нагреватель биметаллический элемент нагревается и, сильно изгибаясь вследствие неодинакового коэффициента линейного расширения составляющих его пластин, воздействует на защелку пускового механизма. Это приводит

к размыканию контактов  реле, находящихся в цепи удерживающей катушки, вследствие чего обесточенная катушка перестает удерживать подвижные контакты, которые под воздействием собственного веса и отключающей пружины 9 отпадают, переходя в отключенное положение. Взвод механизма после срабатывания реле и возврат его

контактов в  замкнутое положение осуществляются кнопкой возврата после остывания элемента.

        При ремонте магнитного пускателя очищают контакты, проверяют сохранность биметаллических элементов и нагревателей. Вышедшие из строя элементы заменяют новыми заводского изготовления.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

а)                                                                  б)

      Рис. 12. Магнитные пускатели:

а)— типа ПА, б) — типа ПМ; 1 — основание, 2 — сердечник, 3 — катушки, 4 — якорь, 5 -*-упор, 6 — изоляционная камера, 7 и 8 — неподвижные и подвижные контакты, 9 — пружина воз- , врата якоря, 10 -ось якоря,. 11 -блок-контакты, 12 -амортизирующая пружина,            13-дугогасительная камера, 14 -тепловое реле. 

Одной из наиболее часто повреждающихся деталей магнитного пускателя является его удерживающая катушка, которая при включенном пускателе обтекается током. Катушку, с пересохшей вследствие длительной работы изоляцией заменяют новой. При отсутствии катушек заводского изготовления их наматывают в электроцехе предприятия, руководствуясь приведенными в табл. 1 параметрами обмоток, (камерами поврежденной катушки, а также приведенным выше описанием способа намотки катушек контакторов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Параметры обмоток катушек магнитных пускателей            Таблица1

      У тепловых реле часто выходят из строя нагревательные элементы. Элементы реле, встроенные в магнитные пускатели, изготовляют шести типов; рассчитанных на различные величины токов. Элементы первого и второго типов изготовляют из нихромовой или фехралевой проволоки. В элементах первого типа проволока намотана на пластинку из слюды, к концам проволоки припаяны серебром медные наконечники. В элементах второго типа проволока навита в виде спирали, к ее концам припаяны стальные наконечники. Спиральные элементы кадмируют, чтобы предохранить от окисления при нагревании. Элементы остальных четырех типов изготовляют методом штамповки.

Для обеспечения  надежной работы магнитного пускателя  при ремонте применяют нагревательные элементы заводского изготовления и только в исключительных случаях изготовляют новые элементы на своих предприятиях. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

НЕИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 

        Электрические машины повреждаются в результате длительной работы без ремонта, неудовлетворительного обслуживания или нарушения установленных режимов работы. Наиболее часто повреждаются обмотки, подшипники и токособирательная система.

"Неисправности  электрических; машин устраняют  путем ремонта. Прежде чем приступить  к ремонту, устанавливают характер  и причину повреждений, определяют, какие детали машины требуют ремонта или замены. Чтобы правильно и быстро выявить неисправности, электромонтер-ремонтник должен хорошо знать конструкции машин и неисправности, которые могут в них возникнуть (табл. 2).

Нарушение контактов и паек может произойти в результате больших перегрузок машины или механических воздействии, вызванных ее вибрацией. Повреждение подшипников наиболее часто происходит вследствие загрязнения их твердыми частицами, нарушения режимов смазки и в том случае, когда смазочные масла плохого качества или не соответствуют условиям работы электрической машины.  
 
 

Неисправности электрических машин  и возможные причины  их возникновения