Глава 7
РЕМОНТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И ОБЪЕМ РЕМОНТНЫХ РАБОТ
Аппараты силовой цепи и цепи управления, соединительные провода и кабели характеризуются самой низкой надежностью: их отказы составляют 60—55 % общего количества отказов ЭПС. Наименее надежны электрические аппараты электровозов ВЛ8, ВЛ10, ВЛ60, ВЛ80.
При ТО-2 проверяют состояние крышевого оборудования, четкость работы токоприемников, контакторов, аппаратов с групповым приводом, очищают изоляторы. В зимнее время проверяют действие печей и обогревателей. Выборочно проверяют уровень электролита в элементах аккумуляторной батареи.
При ТО-З проверяют состояние токоприемников, вилитовых разрядников, конденсаторов, дросселей помехоподавления. Полозы токоприемников с изношенными накладками заменяют, регулируют статическую характеристику. Осматривают аппараты силовой цепи и управления, проверяют правильность работы цепи управления, производят внешний осмотр выпрямительной установки и аппаратов управления. Производят визуальный контроль выпрямительно-инверторного преобразователя и контроль технического состояния блока управления выпрямительно-инвенторным преобразователем. Заменяют отказавшие элементы.
При ТР-1 выполняют все работы в объеме ТО-З и дополнительно следующие: снимают дугогасительные камеры со всех аппаратов и ремонтируют их по фактическому состоянию, проверяют состояние и крепление всех проводов, аппараты и изоляторы продувают от пыли и протирают, производят ревизию цилиндров токоприемников и устраняют утечку воздуха пневматическими приводами, проверяют и регулируют статическую характеристику токоприемников, проверяют мегаомметром целость изоляторов, шпилек ящиков пусковых и стабилизирующих резисторов. Выполняют регулировку и настройку кассет блока управления выпрямительно-инверторным преобразователем, контролируют параметры узлов и элементов выпрямительно-инверторного преобразователя и системы формирования импульсов. Проверяют работу аппаратов силовой и низковольтной цепей.
При ТР-2 выполняют работы в объеме ТР-1 и дополнительно следующие: ревизию пневматических приводов, межсекционных соединений, соединений межкузовных высоковольтных кабелей, пусковых резисторов. Производят регулировку защитной аппаратуры. Проверяют соответствие техническим требованиям всех электронных блоков и узлов с контролем сопротивления изоляции монтажных приводов.
При ТР-3 производят ремонт аппаратов силовой цепи и цепи управление с демонтажем и полной разборкой. Объем ремонта определяют по фактическому состоянию аппаратов. Первоначальные размеры деталей восстанавливают преимущественно методами наращивания g последующей обработкой до допустимых размеров. При необходимости детали заменяют. Производят полную ревизию блока управления выпрямительно-инверторного преобразователя системы формирования импульсов, настройку электронного оборудования.
РЕМОНТ АППАРАТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ
Вероятные отказы аппаратов силовой цепи, способы их устранения и технические требования к отремонтированным деталям приведены в табл. 78.
После ремонта производят испытание и регулировку аппаратов силовой цепи. Электропневматический контактор после ремонта испытывают на стенде А1006. Проверяют герметичность пневматического привода. Давление воздуха — 0,675 МПа, напряжение — 50 В.
Вероятный отказ и способы его устранения | Технические требования |
Быстродействующий выключатель БВП-3 1 | |
Нарушение тока уставки (ложные срабатывания). Причины: изменение характеристики отключающих пружин, снижение площади прилегания якоря и магнитопровода, попадание ферромагнитной пыли на полюса, установка тяги блокировочного аппарата внатяжку. Отрегулировать ток уставки | При ремонте с разборкой контролировать характеристики отключающих пружин на машине МИП-10-1 (МИШ 10-2). Сравнить с чертежными. Площадь прилегания якоря к полюсам -1 не менее 80 % всей плоскости прилегания. При ТО, ТР-1 и ТР-2 продуть быстродействующий выключатель сжатым воздухом давления 200—300 кПа вручную |
Загрязнение аппарата, уменьшение площади прилегания якоря к ярму. Аппарат очистить от металлосодержащей пыли, площадь прилегания якоря восстановить шабровкой. Контролировать по следу от шабровочной синьки. Шабрить вдоль пластин. Подгар (сваривание) силовых контактов. Контакты заменить при повреждении дугой, снижении толщины ниже браковочной. Контактную поверхность новых (старогодных) контактов подогнать припиловкой с доводкой шабрением. Контролировать по площади оттиска через копировальную бумагу | Слабина тяги блокировочного аппарата — не менее 2—3 мм |
Износ шарнирных соединений рычага. Втулки, оси заменить | Зазор в шарнирном соединении — не более 0,06—0,6 мм |
Износ деталей блокировочного механизма. Детали с трещинами, изношенные контакты заменить. Проверить раствор, провал, нажатие | Высота контактных напаек —не менее 1,5—1,0 мм. Провал — не менее 5—6,5 мм. Раствор — не менее 4,5 мм. Нажатие — 3—4 Н |
Нарушение четкости работы выключателя. Выключатель отрегулировать: проверить на четкость срабатывания | При проверке на четкость срабатывания: давление воздуха — 375 кПа, ток удерживающей катушки — не более 0,8 А |
Нарушение тока уставки. Отрегулировать ток уставки в состоянии покоя и на вибростенде. Сила притяжения магнита и сила натяжения пружин, отдельно взятые, должны быть наибольшими | Ток уставки, А: БВП-3—1500±50; БВП-ЗА-2500+sS0; БВП-5-3100±100< 12НС (12НСЗ)—2500—2700. Раствор силовых контактов, мм: для всех выключателей — 36—41, для 12НС (12НСЗ) — 28—28. Нажатие силовых контактов, Н, не менее: для всех выключателей 200; для 12НС (12НСЗ) — 600. При отскоке от буфера подвижный контакт не должен приближаться к неподвижному ближе чем на 12 мм |
Вероятный отказ и способы его устранения | Технические требования |
Электропневматический контактор | |
Повреждение изоляции изолированного стержня. При незначительных повреждениях дефектное место зачистить шлифовальной стеклянной шкуркой. Изолированные стержни, имеющие повреждения изоляции более половины ее толщины, заменить. При меньших размерах повреждений заменить поврежденный участок изоляции | Зачищенное место продуть, покрыть двумя слоями эмали НЦ-929 или ГФ-92-ХС. Замена участка дефектной изоляции: зачистить место повреждения и обдуть воздухом давлением 0,2 МПа; наложить на поврежденное место миканитовую ленту с перекрытием 1/2 ширины в один слой, промазывая бакелитовым лаком; наложить киперную ленту с перекрытием 1/2 в один слой; окрасить восстановленное место два раза эмалью НЦ-929 или ГФ-92-ХС красной |
Повреждение кронштейна неподвижного (подвижного) контакта. Трещину в кронштейне заварить газовой сваркой латунью ЛК-80-31, запилить по шаблону | Технология сварочных работ — в соответствии с инструктивными указаниями ЦТ теп № 251 |
Износ силовых контактов. Контакты, имеющие толщину у пятки ниже допустимой, заменить. Контакты, имеющие следы оплавлений, запилить по шаблону, отшлифовать | Толщина контакта (у пятки) ПК, мм: ВЛ8, ВЛ 10, ВЛ11—5—10,2; ВЛ60, В Л 80 — 7—10,2. |
Нарушение контакта соединения наконечника (выводной конец) и выводов дугогасительной катушки. Заклепки выбить, зачистить контактные плоскости, залудить припоем ПОС Су-40-0,5, приклепать наконечник | Соединение наконечника и вывода дугогасительной катушки должно обеспечивать надежный механический и электрический контакт |
Повреждения дугогасительной катушки. Вывод с поврежденной изоляцией очистить и заизолировать слоем электрокартона ЭВ, двумя слоями киперной ленты, покрыть лаком БТ-99. Витки покрыть лаком БТ-94. Касающиеся витки развести. Проверить сопротивление изоляции сердечника. При снижении сопротивления сменить изоляционную трубку | Витки катушки не должны иметь контакта между собой и находиться к кронштейну ближе 2 мм. Замер производить мегаомметром 2,5 кВ. Сопротивление изоляции между полюсом сердечника и выводом катушки — не менее 3 МОм |
Износ шарнирных соединений. При износе сверх допустимого валики (втулки) заменить | Уменьшение диаметров валиков против чертежных размеров —не более 0,36 мм. Износ отверстий втулок —не более 0,24 мм. Зазоры между валиками, осью тяги и отверстиями втулок—в пределах 0,2—0,6 мм. Суммарное перемещение подвижного контакта по вертикали из-за слабины в шарнирах — не более 2,5 мм |
Вероятный отказ и способы его устранения | Технические требования |
Повреждения изоляционной тяги из пресс-массы АГ-4: трещины, повреждения поверхностей, увеличение диаметра отверстия на 0,5 мм. Тягу заменить. В исключительных случаях разрешается рассверлить отверстия и установить втулки из капрона |
|
Электромагнитный контактор | |
Повреждения дугогасительной камеры— снижение толщины стенок и перегородок. Повреждения устранить путем нанесения пасты на выгоревшее место | Толщина стенки в местах выгорания — не менее 4 мм, толщина перегородки — не менее 6 мм |
Обрыв жил, шунтов, распайка наконечников, повреждение контактной поверхности наконечников. Гибкие шунты (соединения), имеющие следы перегара, заменить. Контактную поверхность наконечника зачистить и пролудить припоем ПОССу 40-05 | Допускается эксплуатация шунтов (соединений), имеющих обрыв (обгар) жил не более 10 %. Длина шунтов и марка провода должны соответствовать чертежу. |
Повреждения (износ) силовых контактов. Контакты, имеющие незначительные повреждения, опилить, зачистить шлифовальной шкуркой. Изношенные контакты заменить | Толщина силовых контактов у пятки — не менее 4—6,2 мм для всех типов контакторов, кроме подвижных контактов контактора МК-15-01 (4— 5 мм) |
Обгар, трещины рычага. Рычаг заменить. Незначительные поверхностные повреждения зачистить стеклянной шкуркой и покрыть эмалью НЦ-929 или ГФ-92-ХС красной | Поверхность рычага должна быть ровной, блестящей, без следов подгаров, перекрытий дугой |
Расслоения, трещины, сколы, следы перекрытия изоляционной стойки. Стойку заменить | Поверхность отремонтированной стойки должна быть ровной, глянцевой, без следов перебросов дуги |
Межвитковые замыкания, обрыв витков удерживающей (включающей) катушки. Дефектные катушки заменить | Дефектировка: проверка целостности электрической цепи, измерение сопротивления катушки мостом постоянного тока |
Повреждения покровной изоляции катушки. Изоляцию заменить: наложить тафтяную ленту, забандажировать шнур-чулком, катушку пропитать лаком БТ-988 | Катушки с хорошей покровной изоляцией окрасить лаком БТ-99. катушки МКП-23В — эмалью НЦ-929, ГФ- 92-ХС, просушить на воздухе в течение 3—4 ч |
Износ контактов блокировки: потеря пружиной характеристики. Контакты заменить, пружины восстановить | Отклонение характеристики пружины от технических условий более чем на 8 % не допускается |
Ослабление ярма на стойке или кронштейна ярма к сердечнику. Крепление подтянуть, неисправные крепежные детали заменить, сердечник развальцевать. Шарнирные соединения уплотнить | Втулку шарнира изготовить из трубы Т18Х4 мм Л62, запрессовать в отверстие якоря с натягом 0,003— 0,034 мм. Размер валика —12—o,18 мм. Чертежный размер — 12 +-о7 мм. Зазор в шарнире — не менее 0,2 мм |
Вероятный отказ и способы его устранения | Технические требования |
Токоприемник | |
Излом, деформация каркаса полоза, износ контактных пластин. Изломанный полоз заменить. Разрешается заварка надрывов газовым способом. Деформированный полоз выправить на оправке по шаблону. Изношенные пластины (угольные вставки) заменить. Каркас полоза с трещинами и толщиной стенки менее 1 мм заменить | Вогнутость полоза на длине 1 м прямолинейной части —не более 2 мм. Толщина контактных пластин, мм: медных — 5—6, металлокерамических—5—6, угольных вставок — 25. Зазор между вставками — 0,8 мм; пластинами —1,0. Отклонение расстояния между концами склонов от чертежного размера — ±15 мм. |
Трещины, прожоги, вмятины, разрывы верхних и нижних рам. Рамы заменить. Как исключение разрешается сращивание труб верхних рам с постановкой муфты и пропайкой лату- | Разрешается восстановление элементов рам, если указанные повреждения не превышают 3 мм |
Разрушение сварных швов. Дефектные швы вырубить, заварить вновь | Число соединений муфтами — не более двух на раму и не более одного на трубу |
Деформация верхних и нижних рам. Деформированные элементы выправить, проверить по шаблону | Толщина стенок муфт—1 мм, длина — 90—120 мм. На конусных (цилиндрических) трубах допускаются вмятины до 3 мм на длине 150 мм не более чем в двух местах при отсутствии изгиба труб |
Износ шарнирных соединений кареток. При определении степени допустимого износа руководствоваться данными табл. 79. Изношенные втулки и валики заменить | Зазор между валиком и отверстием в силуминовых деталях — 0,05 — 1,8 мм. Наибольший суммарный аксиальный зазор в любом шарнире рамы — 3 мм, ход каретки — 48—52 мм. Наименьшая толщина стенки втулки любого шарнира рамы — 1 мм |
Прожоги, трещины в буртах полиэтиленового рукава. Рукав заменить. Дефектный бурт обрезать и сформировать вновь. Отремонтированный рукав испытать | Длина рукава после восстановления бурта может быть уменьшена против чертежного размера не более чем на 50 мм. Испытание рукава — сжатым воздухом давлением 700 кПа, на электрическую прочность — током частотой 50 Гц в течение 1 мин при напряжении 9,5 кВ |
Групповой переключатель | |
Нарушение целости механизма переключения и развертки кулачкового вала. Проверить: целость и плотность посадки изоляторов и кулачковых шайб, развертки кулачкового вала и блокировочного барабана; порядок включения (отключения) контакторных элементов и их технического состояния; время переключения из одного | Уменьшение радиуса цилиндрической поверхности кулачков по износу для электровозов ВЛ8, ВЛ 10, ВЛ 11—не более 3 мм. Биение окружности кулачковых шайб — не более 1 мм, допускается отклонение до1ствительной развертки вала от чертежа на 2° в любую сторону при условии: контакторные элементы в фиксированном |
Вероятный отказ и способы его устранения | Технические требования |
положения в другое. Кулачковые шайбы с механическими повреждениями, изношенные по диаметру, заменить, ослабевшие укрепить постановкой прокладок. Неисправный контакторный элемент отремонтировать. Методы ремонта аналогичны методам ремонта электропневматического контактора | положении должны быть полностью включены или полностью отключены. При схеме одновременного разрыва цепи двумя контакторными элементами включение их должно происходить одновременно или первым должен включаться элемент, находящийся со стороны земли. В групповых переключателях типа ПКГ-4А(4Б), ПКГ-6В(6Г) раскрытие силовых контактов — 24—27 мм, провал — 10— 12 мм; конечное нажатие — 140— 18O Н |
Замедление времени перехода из одного положения в другое. Осмотреть механическую и пневматическую части привода. Выявленные дефекты | Время перехода переключателя из одного положения в другое — 1,2— 2,5 с. Для измерения использовать электронный секундомер |
устранить | Толщина контактов — 8,2 — 6 мм; раствор контактов на нулевой позиции — 14 мм. Нажатие силовых контактов — не менее 80 Н |
Резистор | |
Оплавления, прогары, обрывы фехралевой спирали, ее коробление; трещины, сколы ребристых изоляторов элемента. Элемент отремонтировать с переборкой. Дефектное место спирали вырезать, вварить вставку с накладкой концов внахлестку и обварить по периметру газовой горелкой или оплавлением угольным электродом | Элементы резисторов подлежат переборке с заменой изоляторов при наличии трещин в трех или более изоляторах или скола ребер более чем у десяти изоляторов. Фехралевую ленту разрешается выполнять из 3—4 частей с числом витков в куске не менее 5—4. Соединение их с основной спиралью выполнять внахлестку на длине 15—20 мм |
Трещины в месте приварки вывода к спирали. Поврежденное место зачистить, разделать и заварить латунью с присадкой буры газовой сваркой |
|
Разрушение (сколы ребер) стеатитовых (кордиеритовых) седел. Разрушенные седла заменить | Изоляторы должны быть прочно закреплены на каркасе. Между подвесными изоляторами и металлическими деталями проложить изоляционные термостойкие шайбы |
Трещины перемычек между группами элементов (ящиками). Перемычку заменись |
|
Неисправность выводов трубчатых резисторов, следы перегрева, сколы или повреждения глазури более 10%. Поврежденные резисторы заменить |
|
Вероятный отказ и способы его устранения | Технические требования |
Дифференциальное реле Д-4(4В), Д-5, РДЗ-504 | |
Изменение суммарного воздушного зазора между сердечником магнитопровода и магнитным шунтом. Зазор отрегулировать | Суммарный зазор, мм: Д-4—0,3— 0,5, Д-5 —1,5 |
Нарушение площади прилегания якоря к полюсам. Поверхность пришабрить | Площадь прилегания — 70—80 % рабочей поверхности |
Износ призмы и седла якоря (узел подвижного соединения). Конфигурацию контактных поверхностей восстановить опиловкой абразивным бруском | Конфигурация мест контактирующих деталей подвижного соединения должна соответствовать чертежу |
Межвитковое замыкание катушек. Характеристику катушек проверить мостом постоянного тока РЗЗЗ (Р3009). При снижении сопротивления на 8 % катушку заменить | Данные проверки мостом сопоставить с расчетной запиской |
79. Степень износа шарнирных соединений деталей аппаратов
Параметр | Номинальный диаметр, мм | |||
5—10 | 10—18 | 18-30 | 30—50 | |
Допустимое уменьшение диаметров валиков и осей против номинальных, мм | 0,015—0,3 | 0,02—0,36 | 0,025—0,42 | 0,032-0,5 |
Допустимое увеличение диаметра отверстий под валики и оси против номинальных, мм | 0,2 | 0,24 | 0,28 | 0,34 |
Допустимые зазоры в шарнирах, мм | 0,015—0,5 | 0,02—0,6 | 0,025-0,7 | 0,032—0,81 |
Аппарат считается выдержавшим испытание, если через 7 мин после начала работы давление в резервуаре емкостью 1 л (0,675 МПа) снизится не более чем на 10 %.
Касание силовых контактов проверяют путем снятия отпечатка. При недостаточном касании производят припиловку. Линия касания силовых контактов должна составлять не менее 80 % полной ширины контакта.
Нажатие, раствор и провал силовых (главных, дугогасительных) и блокировочных контактов проверяют при помощи динамометра и шаблонов. Начальное нажатие силовых контактов составляет 35—50 Н, конечное — 270 Н.
При снижении нажатия силовых контактов проверяют свободное перемещение подвижных частей и отсутствие заеданий, работу пневматического привода.
Раствор силовых контактов для всех контакторов — 24—29 мм, для ПК96-ПК-101 — не менее 23 мм; для УПК 96-РК101 раствор главных контактов в момент касания дугогасительных должен быть не менее 7 мм.
При снижении нажатия блокировочных контактов проверяют характеристику пружинных элементов и восстанавливают ее. Нажатие блокировочных контактов для блокировки Б-16 — в пределах 10—25 Н.
Затем проверяют срабатывание контактора. При нечетком срабатываний (остановках, замедленном включении и отключении) проверяют работу привода, чистоту воздушных каналов, свободное движение поршня, характеристику отключающей пружины. Испытывают электрическую прочность изоляции на стенде А1823 или 168.06. Контактор должен четко включаться при давлении воздуха 0,5 и 0,35 МПа и напряжении на катушке вентиля соответственно 50 и 35 В.
Испытания проводят переменным током напряжением 8 кВ, частотой 50 Гц в течение 1 мин между: разомкнутыми силовыми контактами; изолированным стержнем и кронштейном неподвижного контакта; изолированным стержнем и кронштейном подвижного контакта.
В электромагнитном контакторе регулируют ход якоря, проверяют площадь контакта якоря с сердечником включающей катушки. Якорь должен перемещаться свободно, не иметь бокового качания. Площадь контакта якоря с сердечником по отпечатку на бумаге — не менее 80 %.
Проверяют и регулируют раствор, провал и касание контактов. Раствор силовых контактов — 30—34 мм. Касание контактов по отпечатку — не менее 80 % по линии от ширины контакта.
Раствор контактов регулируют подпиловкой ограничительного упора якоря. Проверяют нажатие силовых и блокировочных контактов у включенного контактора. Контакторы МК-310Б, МК-15-01, МКП-23 испытывают на стенде А1299 или А1823: измеряют сопротивление изоляции токоведущих частей относительно корпуса мегаомметром 2,5 кВ и испытывают электрическую прочность изоляции.
Допустимое наибольшее поперечное смещение контактов — 2 мм. Провал силовых контактов — 7—9 мм. Раствор блокировочных контактов — не менее 3 мм, провал — 2,5—3,5 мм. Нажатие силовых контактов, Н: начальное — 8—13, конечное — 18—27. Нажатие блокировочных контактов — 1,5—2 Н. Сопротивление изоляции всех электромагнитных контакторов — не менее 30 МОм. Ток переменный частотой 50 Гц в течение 1 мин. Напряжение для контакторов МК-310Б, МК-15-01, кВ: между неподвижным контактом и ярмом —8; между подвижным контактом и ярмом—8\ между клеммами включающей катушки и сердечником — 1.
Послеремонтная диагностика группового переключателя состоит в проверке соответствия включения (отключения) контакторных элементов диаграмме замыкания контакторов, а также в контроле четкости и времени вращения кулачкового вала. Аппарат должен четко срабатывать при минимальном давлении воздуха 375 кПа. Вращение вала должно быть равномерным, без рывков. Не допускается ограничение хода поршней привода из-за упора их в крышки цилиндра.
Сопротивление резисторов должно соответствовать чертежным значениям и схеме соединения. Отклонение значения сопротивления от номинального при 20 °С не должно превышать :£ 10 %. Допускается регулировка сопротивлений свариванием крайних витков латунной проволокой.
Мероприятия по повышению надежности, систематическое проведение объективного технического анализа каждого отказа с установлением причины; обобщение опыта депо сети дорог и разработка эффективных мероприятий по предупреждению отказов; определение оптимальных сроков очистки аппаратов на основании данных об интенсивности загрязненности и составе пылевых отложений (методика ВНИИЖТа); входной контроль поступающих от поставщиков аппаратов по основным параметрам; внедрение для аппаратов низкой надежности программы ускоренных испытаний по методике МИИТа; тренировочные испытания аппаратов, в состав которых входит полупроводниковая техника; разработка и внедрение диагностической аппаратуры; определение симптомов предотказового состояния аппаратов.
Ресурсосберегающая технология: восстановление силовых контактов напайкой пластины из меди МК; изготовление шунтов из отбракованных большего размера; широкое использование металлокерамических изделий (пластин полозов токоприемников, контактов блокировочных аппаратов и др.); применение эпоксидных компаундов с наполнителем, пластмасс типа АСТТ для восстановления изоляционных деталей.