Предупреждение и устранение неисправностей СЦБ - Отказы предохранителей и способы их предупреждения

ПЛАВКИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Отказы, связанные с перегоранием и механическим повреждением плавких предохранителей, составляют 1—2 % общего числа отказов в устройствах СЦБ. Значительное число из них вызывается различными причинами, связанными с работой схемы и приводящими к броскам тока в цепи. Однако зачастую причиной отказа бывает и сам предохранитель или его неправильное применение. Наиболее характерные причины нарушения работы предохранителей в основном сводятся к следующим: проектом заложен неправильный номинал предохранителя, а при вводе устройств в эксплуатацию фактический ток в цепи при максимальной нагрузке не проверялся; некачественно впаяна плавкая вставка предохранителя (диаметр провода не соответствует номиналу, провод надрезан при зачистке, холодная пайка); естественное старение и окисление плавкой вставки (особенно в незастекленном предохранителе); обрыв плавкой вставки в предохранителе с контролем перегорания из-за неправильной регулировки сигнальной пружины; излом соединительной пластины контактного мостика двухштырной клеммы при низкой температуре из-за линейного сжатия; плохой контакт ножки фарфорового предохранителя в гнезде.
В табл. 8 дано распределение отказов по причинам.

Автоматический выключатель многократный.

Все устанавливаемые в устройствах СЦБ предохранители должны соответствовать техническим условиям. Предохранители банановые на
цоколе с контролем перегорания (черт. № 20876.00.00) подбирают в соответствии с табл. 9, предохранители банановые на клемме (черт. № 20871.00.00) — в соответствии с табл. 10.
Предохранитель на цоколе номиналом 0,3 А (черт. № 20872.00.00) не имеет контроля перегорания. Предельный ток для него 0,45 А, ток плавления 0,6-0,65 А, диаметр плавкой вставки 0,06 мм, активное сопротивление 7 Ом.
Плавкая вставка для предохранителей с контролем перегорания номиналом 0,5 и 1 А и плавкая вставка для предохранителей на клемме номиналом 0,3 и 0,4 А изготовляются из константановой проволоки, а для всех остальных номиналов используется голая красно-медная проволока марки МТ.
Таблица 9

Иногда при отсутствии голой красно-медной проволоки для плавкой вставки используют медный обмоточный провод типа ПЭЛ. При этом следует иметь в виду, что разница между наружным диаметром провода с изоляцией и диаметром голого провода возрастает с увеличением наружного диаметра провода:

При использовании эмалированной проволоки в качестве плавкой вставки эмаль лучше всего снимать муравьиной кислотой, паяльной пастой, глицерином.
Для уменьшения числа отказов предохранителей и сокращения времени восстановления работы устройств СЦБ на дорогах организована система технического обслуживания и ремонта предохранителей. Важное место в этой системе отводится выполнению технологического процесса обслуживания устройств сигнализации перегорания плавких вставок предохранителей и планового текущего ремонта предохранителей. Работы по ремонту предохранителей и регулировке сигнализации перегорания сведены в технологические карты. В каждой карте указывается наименование работы, периодичность выполнения данной работы, профессия исполнителей и выполняемые пункты. Каждая работа делится на необходимое число операций, позволяющих выполнить заданную работу в полном объеме.

Технологический процесс содержит объем работ по ремонту предохранителей, регулировке сигнальных контактов на цоколях предохранителей и калибровке проволоки для плавких вставок, выполняемых работниками ремонтно-технологических участков и электромеханиками, обслуживающими устройства.
Технологией предусматривается контроль качества нового или отремонтированного предохранителя. Проверяется качество пайки, надежность контакта (по сопротивлению). В предохранителе, имеющем сигнальное устройство, проверяются правильность регулировки и надежность его действия, соответствие маркировки проволоки номинальному току, а также калибровка проволоки для плавких вставок.
Для этой цели рекомендуется применять специальный стенд, разработанный Люблинской дистанцией сигнализации и связи Московской дороги (рис. 15). Стенд состоит из трех панелей и вытяжной камеры с принудительной вентиляцией для удаления гари и газов при пайке. Над стендом расположен козырек с лампой дневного света Л2. На первой панели стенда (слева) имеются регулятор напряжения Т2 типа ЛАТР-2, цоколь испытываемого предохранителя КЗ, выводы Кл1 и Кл2 для подключения амперметра, розетка на напряжение 220 В, тумблеры Т62 и Тб3 для включения соответственно двигателя вытяжного устройства М и регулятора напряжения Т2.

Рис. 15. Схема стенда для испытания предохранителей

На второй панели стенда (справа) имеются индикатор И с нулем в середине шкалы, цоколи К1 и К2 для образцового и проверяемого предохранителей, кнопки Грубо и Точно, переключатель чувствительности индикатора на три положения в зависимости от номинала проверяемого предохранителя (положение 1 — 0,3—3 А, 2 — 3—10 А, 3 — 10—30 А); розетки на напряжения 36 и 220 В, тумблеры Тб1 и Тб4 для включения соответственно моста постоянного тока и лампы дневного света Л2. На третьей панели стенда (посередине) находятся образцовые предохранители всех номиналов (черт. № 20871, 20872 и 20876), набор регулировочных инструментов, переносная подставка для паяльника. Стенд имеет винт для подключения заземления.
Стенд дополняется приспособлением для проверки пружин сигнального устройства предохранителя и измерительными приборами — секундомерами, мегаомметром и амперметром.
Стенд имеет два основных участка: первый — для испытания предохранителей и калибровки проволоки по току, а также для контроля правильности регулировки сигнального устройства предохранителя; второй — для контроля качества пайки предохранителя и соответствия номинала проверяемого предохранителя образцовому. Первый участок смонтирован на первой панели стенда, второй — на третьей.
Для испытаний предохранителя по току к выводам Кп1 и Кл2 следует подключить амперметр, вставить испытуемый предохранитель в цоколь, включить тумблер ТбЗ. Трансформатор ТЗ использован типа СТ-3. При плавном увеличении напряжения ЛАТРом Т2 до перегорания предохранителя определяется ток плавления по амперметру. По этому же амперметру устанавливается предельный ток предохранителя. На цоколе КЗ проверяется правильность регулировки сигнального устройства проверяемого предохранителя.
Каждый предохранитель, имеющий сигнальное устройство, проверяется на правильность его регулировки, для чего в стенд вмонтирован звонок, подключенный к сигнальным контактам цоколя. С помощью приспособления проверяется характеристика пружины сигнального устройства предохранителя. Если она удовлетворяет параметрам, дальнейшая проверка проводится на цоколе КЗ. Предохранитель без напаянной плавкой вставки вставляется в цоколь. Если выход сигнального стержня удовлетворяет нормам, стержень замыкает сигнальные контакты цоколя и звонок звонит.
Предохранитель с напаянной плавкой вставкой вставляется в цоколь, если выход сигнального стержня удовлетворяет нормам, сигнальные контакты не замыкаются и звонок не звонит.
Качество пайки проверяемого предохранителя контролируется с помощью моста постоянного тока методом сравнения с образцовым. Питание моста постоянного тока поступает от трансформатора Т1 типа СОБС-2А. Для включения образцового и проверяемого предохранителей имеются два цоколя К1 и К2.

Вставленные в цоколи предохранители  подключаются к схеме как плечи моста постоянного тока. В диагональ моста включен индикатор И. Резисторы R1 (0,6 Ом) и R2 (0,6 Ом) также служат плечами моста постоянного тока. Так как диапазон проверяемых предохранителей по номинальному току очень широк, то имеется необходимость изменять чувствительность моста. Для этого в схеме имеются переключатель чувствительности и резисторы R3 (15 Ом) и R4 (5,1 Ом).
Предохранители номиналов от 0,3 до 3 А проверяются при включении в цепь резистора R3. Предохранители на номинальный ток от 3 до 10 А проверяются при включении в цепь резистора R4 (переключатель в положении 2 — "3 А — 10 А"). Предохранители на номинальный ток от 10 до 30 А проверяются при подключении к мосту постоянного тока всего напряжения с выпрямителя VD1 — VD4 (Д242). Так как качество пайки проверяемого предохранителя может быть различным, а также не исключена возможность напайки калиброванной проволоки не того номинала, проверку следует начинать с нажатия кнопки Грубо. Если стрелка индикатора не отклоняется, нажимают кнопку Точно. Ток, протекающий через проверяемый и образцовый предохранители, составляет не более 20 % их номинала. Резистор R5 — 500 Ом.
Качественно изготовленным предохранителем считается тот, при сравнении которого с образцовым отклонение стрелки индикатора не превышает пяти малых делений. Большее отклонение стрелки индикатора свидетельствует о наличии повышенного переходного сопротивления, причинами чего могут быть плохой контакт в выводах, некачественная пайка плавкой вставки или несоответствие ее диаметра номиналу предохранителя и т. п.
Поскольку чаще всего наблюдались случаи несрабатывания сигнализации у предохранителей номиналом 5 А и выше, для напайки этих предохранителей можно применять вставку на 1 А из константановой проволоки с контролем перегорания и параллельно ей в том же предохранителе медную плавкую вставку на номинал, соответствующий маркировке предохранителя. Так как сопротивление константановой вставки превышает сопротивление медной в 100 раз и более, то весь рабочий ток будет проходить через медную плавкую вставку, а после ее сгорания мгновенно сгорит константановая, что приведет к срабатыванию сигнализации. При этом ток плавления предохранителя с расщепленной плавкой вставкой будет соответствовать нормативному значению.
На Прибалтийской дороге большинство постов ЭЦ оборудовано устройствами оптического контроля перегорания предохранителей (рис. 16). Здесь все контрольные лампы (коммутаторные напряжением 60 В) смонтированы на специальном щитке, установленном на одном из стативов в релейном помещении. Конструкция ламподержателя не допускает короткого замыкания при случайном повороте лампы.

Лампы получают питание от источников тока напряжением 24 В постоянного или переменного тока и горят вполнакала. Потребляемая ими мощность на посту МРЦ (самой крупной станции) не превышает 60 Вт. Каждая лампа контролирует целость одного или двух предохранителей, названия которых указаны под ней. При перегорании предохранителя лампа гаснет.
Из общего числа предохранителей на посту ЭЦ в таком контроле нуждаются не более 20—30, так как отыскание перегоревших стрелочных, сигнальных, лучевых и некоторых других предохранителей никаких трудностей не представляет.
При использовании такой схемы следует иметь в виду, что в общий провод, по которому подается одностороннее питание на все или группу контрольных ламп, нельзя включать кнопку, рубильник, тумблер, так как в случае перегорания одного из предохранителей при отключенном общем проводе соответствующие цепи будут питаться по обходной цепи: исправные предохранители — горящие лампы — общий провод — лампа перегоревшего предохранителя — цепи нагрузки. По этой же причине нельзя включать в общий провод гасящий резистор для уменьшения расхода электроэнергии.
Недопустимым является и включение контрольных ламп параллельно предохранителю, так как в этом случае при перегорании предохранителя создается цепь нагрузки, проходящая через лампу. Напряжение на нагрузке при этом полностью зависит от ее сопротивления, а схема может быть в неопределенном состоянии.
Большую пользу для быстрого отыскания перегоревшего предохранителя оказывают специальные диагностические таблицы с указанием внешних признаков, сопутствующих перегоранию предохранителя (табл. 11). Таблица обычно составляется постепенно в свободное от поездов время при поочередном изъятии отдельных предохранителей с одновременным анализом схемы устройств. Диагностическая таблица предохранителей представляет собой также ценное пособие при проведении занятий.
На некоторых дистанциях испытывались схемы с резервированием отдельных предохранителей. Один из вариантов такой схемы приведен на рис. 17. При перегорании основного предохранителя реле контроля предохранителя КП отпускает якорь, цепи питаются через резервный предохранитель, а одним из контактов реле включается сигнализация о перегорании основного предохранителя. После замены основного предохранителя реле КП возбуждается искусственно.
Для резервирования и контроля предохранителей (до 5 А при напряжении 24 В) на дорогах нашли применение лампы накаливания.

Рис. 16. Схема контроля перегорания предохранителей

При этом параллельно предохранителю устанавливаются лампы на номинальное напряжение 50 В, мощностью 500 Вт (лампы ПЖ50-500, применяемые в прожекторах электровозов). Сопротивление холодной нити такой лампы 0,45 Ом, что приблизительно в 20 раз больше сопротивления нити стандартного предохранителя 5 А; поэтому, когда нормальный ток протекает через такую нить, влияние лампы незначительное. После перегорания предохранителя весь ток протекает через лампу, обеспечивая работоспособность схемы. При токе нагрузки 2,5—3,0 А нить лампы слабо накаливается и падение напряжения на ней составляет 2—3 В, что отрицательно влияет на работу схемы.
Таблица 11