Pronalaženje kvarova u relejno-kontaktorskim krugovima. 1. dio

Električari raznih zanimanja proizvode, instaliraju, konfiguriraju, popravljaju i održavaju različitu električnu opremu. U ovom slučaju, neizostavan dio njihovog posla je traženje nedostataka. Potrebu za pravodobnim otkrivanjem i otklanjanjem nedostataka teško je precijeniti, jer što je električna oprema savršenija i učinkovitija, to je veća ekonomska šteta od njezinog zastoja ili neracionalne uporabe, čak iu kratkim vremenskim razdobljima. Zbog toga je sposobnost električara da otkriju kvarove na različitoj električnoj opremi toliko važna.

Riječ shema koristi se za označavanje dokumentacije električne instalacije ili električnog proizvoda. U slučaju da je potrebno uputiti na bilo koji dokument, uz tu riječ bit će dodano objašnjenje o kojoj je shemi riječ.

Ako strujni krug relejnog kontaktora (ukratko, u budućnosti proizvod ili predmet) ispunjava sve zahtjeve utvrđene u dokumentaciji, tada je uobičajeno reći da je u dobrom stanju ... Kada nema takvog dopisivanja, onda govore o neispravnim proizvodima ili njihovim kvarovima.

Prijelaz proizvoda iz radnog stanja u neispravno stanje događa se zbog nedostataka. Nedostatak riječi koji se koristi za označavanje svake pojedinačne neusklađenosti proizvoda sa zahtjevima utvrđenim za njega u dokumentaciji.

Iz definicija proizlazi da je nemoguće otkloniti nedostatak na proizvodu, ali je moguće otkloniti nedostatak na proizvodu. Ako je jedini, tada će proizvod prijeći u uspravno stanje.

Greške na proizvodu mogu se pojaviti u različitim trenucima njegovog životnog ciklusa — tijekom proizvodnje, montaže, podešavanja, rada, testiranja, popravka i imati različite posljedice.

Posljedice se razlikuju kao kritični, značajni i manji nedostaci.

Prisutnost kritičnih nedostataka čini predviđenu uporabu proizvoda nemogućom ili neprihvatljivom.

Primjer 1. Kritični kvar.

Kao primjer proizvoda odabrat ćemo istosmjerni relej za nazivni napon od 110 V, čiji svitak ima wx = 10 000 zavoja i njegov otpor Rx = 2200 Ohm.

Ostali parametri: nazivna struja Inom = 0,05 A, radna struja Israb = 0,033 A, faktor sigurnosti Kzsh = 1,5, nazivna MDS (magnetska pogonska sila) Aw = 500 A.

Neka u zavojnici postoji kvar koji kratko spaja 90% zavoja i smanjuje otpor zavojnice na R2 = 220 Ohma (pod pretpostavkom da su svi zavoji iste duljine).

Pri naponu od 110 V, ovaj otpor će odgovarati struji I2 = 0,5 A i MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A.

Iako brojke pokazuju da se vrijednost MDS neće promijeniti i da će relej moći privući svoju armaturu, svaki kontinuirani rad releja s takvim kvarom je nemoguć, jer nakon dovođenja nazivnog napona na neispravnu zavojnicu, svitak od žica preopterećena strujom 10 puta, izgorjet će gotovo trenutno.

Značajni nedostaci ograničavaju mogućnost korištenja proizvoda za namjeravanu svrhu ili smanjuju njegovu trajnost (vidi primjer 6).

Primjer 2. Veliki defekt

Pretpostavimo da postoji kvar u zavojnici releja o kojoj se govori u primjeru 1 koji uzrokuje zatvaranje 20% zavoja, odnosno 8000 zavoja ostaje aktivno u njemu.

Uz pretpostavku da je proporcionalnost između broja zavoja i otpora svitka još uvijek proporcionalna, može se odrediti da otpor neispravnog svitka iznosi R3 = 1760 ohma.

Ovaj otpor na 110 V ograničit će struju zavojnice na I3 = 0,062 A.

Prema tome, MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.

Dakle, čak i s ovim nedostatkom, MDS će biti dovoljan za rad releja, ali povećanje struje kroz svitak za gotovo 25% uzrokovat će pregrijavanje svitka iznad onoga što je dopušteno za njegovu izolaciju i prerano otkazati relej, iako će moći neko vrijeme raditi.

Ako prisutnost kvara ne utječe na performanse proizvoda, tada se naziva manjim.

Primjer 3. Mali kvar

U zavojnici releja, čiji su parametri dati u primjeru 1, 5% zavoja je kratko, čiji je otpor približno jednak 2090 Ohma.

Ovaj otpor će ograničiti struju u zavojnici na vrijednost od I4 = 0,053 A, što odgovara MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.

S obzirom da dokumentacija releja ima 10% tolerancije za nazivnu struju, odn. Inom max = 0,055 A, tada se povećanje struje od 0,003 A ne može razumno pripisati kvaru u releju ili njegovom svitku, budući da je I4 < Inom max.

Zbog činjenice da povećanje struje ne prelazi dopušteno za ovaj relej, kvar koji ga je uzrokovao ne utječe na rad releja.

Razmotreni primjeri pokazuju da ne samo različiti nedostaci, već i isti tip kvara (u našem slučaju kratki spoj zavojnica) mogu imati različite posljedice. Sama prisutnost greške u proizvodu ne utječe uvijek na njegovu sposobnost da obavlja svoje funkcije.

U prilog navedenom navest ćemo primjer gdje se niz električnih svjetiljki smatra objektom. Ovaj prilično jednostavan objekt koristit će se u još nekoliko primjera pri razmatranju osnovnih tehnoloških problema traženja nedostataka.

Jednostavnost objekta omogućit će, bez odvraćanja od objašnjenja principa njegovog rada i procesa koji se u njemu odvijaju, obratiti pozornost samo na pitanja traženja nedostataka.

Primjer 4. Različite manifestacije istih nedostataka.

Neka predmet, koji je prijenosna svjetiljka (slika 1, a), ima kratki spoj između priključaka svjetiljke.

Riža. 1 Različite manifestacije istih nedostataka: a — u prijenosnoj svjetiljci, b — u vijencu električnih svjetiljki

Kada je rasvjetno tijelo spojeno na izvor napajanja, u izvoru će doći do kratkog spoja. U ovom slučaju, s gledišta posljedica, kratki spoj u svjetiljci je kritičan kvar.

Drugi predmet je vijenac električnih svjetiljki (slika 1, b). Isti nedostatak na ovom objektu može dovesti do različitih posljedica ovisno o broju lampica u vijencu.

Konkretno, s 25-30 ili više žarulja i zbrojem njihovih nazivnih napona koji premašuju mrežni napon, kratki spoj u jednoj od žarulja neće dovesti do povećanja napona iznad dopuštenog napona za svaku drugu radnu žarulju i do primjetnog povećanja svjetline na ostalim svjetiljkama.

Iako se izvana oba nedostatka očituju na isti način (bez paljenja neispravne lampice), kao rezultat toga, kratki spoj u jednoj od lampica girlande ne dovodi do kratkog spoja izvora napajanja, a za cijeli vijenac to je, prema prihvaćenoj klasifikaciji, manji nedostatak.

Osim ispravnih i neispravnih stanja u tehničkoj dijagnostici razlikuju se ispravna i neispravna stanja.

Učinkovit proizvod smatra se sposobnim za obavljanje dodijeljenih funkcija uz održavanje vrijednosti navedenih parametara unutar unaprijed određenih granica.

U protivnom, proizvod ne radi.

Iako se svaki servisirani proizvod istovremeno servisira, ne može se uvijek reći da je servisiran proizvod servisiran.

Primjeri 3, 4 pokazuju da neispravni proizvodi također mogu obavljati svoje dodijeljene funkcije.

Povreda uporabljivosti proizvoda uz održavanje njegove operativnosti nastaje kao posljedica oštećenja, au slučaju kvara - zbog oštećenja.

Iz gornjih definicija proizlazi da iako je kvar proizvoda uzrokovan prisutnošću određenih nedostataka u njemu, pojava nedostatka sama po sebi ne dovodi uvijek do kvara (vidi primjere 3, 4).

Štete koje nisu povezane s kvarom drugih elemenata nazivaju se neovisne i nastale su kao posljedica drugog, - ovisne.

Primjer 5. Zavisno odbijanje.

Neki tipovi kontaktora koriste presječene zavojnice (slika 2).

Riža. 2 Sekcijski namot

Kada je kontaktor uključen, dio svitka K1.2-1, nazvan početni ili uključen, radi. Drugi odjeljak zavojnice K1.2-2 u ovom je trenutku usmjeren kontaktom otvaranja K1: 3 kontaktora. Ovisno o veličini kontaktora, struja koja teče kroz početni dio doseže 8-15 A.

Nakon što se pokretni sustav kontaktora pomakne u krajnji položaj, kontakt K1.3 će se otvoriti i zavojnica K1.2-2 će se uključiti, a struja će se smanjiti na 0,2-0,8 A.

Pretpostavimo da postoji kvar u kontaktoru koji sprječava otvaranje kontakta K1: 3.

U tom slučaju, neko vrijeme nakon primjene napona na zavojnicu, žica s kojom je namotana zavojnica za zatvaranje će izgorjeti od preopterećenja. Vodič ove zavojnice namijenjen je samo za kratkotrajni rad u djeliću sekunde tijekom razdoblja kada je kontaktor uključen. Dakle, kvar na kontaktu K1: 3 dovodi do kvara kontaktora.

Ovisno o razlozima koji su uzrokovali nastanak štete, dijele se na sustavne i slučajne.

Sustavna oštećenja proizvoda nastaju kada su prekršeni tehnološki procesi njihove proizvodnje ili montaže, podešavanja ili rada, popravka ili ispitivanja. Uzroci takvih kvarova mogu se identificirati i ispraviti.

Nastanak slučajnog oštećenja je, iako nepoželjan, sasvim prirodna pojava i svojstvena je svakom tehničkom objektu.

Vjerojatnost takvih kvarova određena je njegovim pokazateljima pouzdanosti: MTBF, vjerojatnost rada bez problema, trajnost itd.

Ilustrirajmo odnos nekih od navedenih pojmova.

Primjer 6. MTBF i dugovječnost

«Ponekad nova instalacija odmah ne uspije ili loše radi. U takvim slučajevima odmah poduzmite potrebne mjere. Ili je isprva sve u redu, zatim se performanse pogoršavaju i na kraju dolazi do kvara: električna instalacija otkaže npr. nakon 3 mjeseca, iako je njezin vijek trajanja 16 godina. "...

Ovdje su dvije karakteristike pouzdanosti — MTBF (vrijeme do prvog kvara) i trajnost (životni vijek). U skladu s prihvaćenim sustavom koncepata za popravljive proizvode, MTBF je uvijek manji od njihovog životnog vijeka. Dakle, ako je MTBF postavljen za proizvod manji ili jednak 3 mjeseca, tada je njegov kvar prirodan. U istom slučaju, kada utvrđeni MTBF prelazi 3 mjeseca, možemo govoriti o niskoj stvarnoj pouzdanosti ovog proizvoda.

Situacija je drugačija s nepopravljivim proizvodima, za koje MTBF uvijek ne smije biti manji od njihovog vijeka trajanja. Stoga je nenormalan kvar proizvoda koji se ne može popraviti s vijekom trajanja od 16 godina nakon 3 mjeseca rada.

Međutim, treba imati na umu da svi pokazatelji pouzdanosti karakteriziraju slučajne vrijednosti, pa stoga preuranjeni kvar jednog proizvoda ne može razumno procijeniti pouzdanost drugih proizvoda ove vrste.

U primjeru 3 razmatra se slučaj kada se nedostatak proizvoda ne očituje izvana. Kako možete saznati o prisutnosti ovog ili drugog nedostatka u određenom proizvodu bez čekanja na kvar, nesreću ili druge neželjene posljedice?

Prije svega, nedostatak proizvoda očituje se tijekom njegove prilagodbe, testiranja ili tijekom planiranog preventivnog pregleda na temelju znakova koji omogućuju utvrđivanje činjenice kršenja njegove operativnosti ili obradivosti.

Na temelju ovih znakova, stvarno stanje proizvoda odnosi se na jedno od četiri gore navedena stanja (radi, neispravan, učinkovit, ne radi) ili na granično stanje u kojem je nepraktično izvršiti bilo kakva podešavanja ili popravke i proizvod mora biti zamijenjen novim.

Navedeni znakovi obično se nazivaju kriteriji nedostataka i navedeni su u dokumentaciji proizvoda u obliku popisa parametara ili karakteristika s naznakom dopuštenih granica njihove promjene - tolerancija.

Oleg Zakharov "Traženje kvara u krugovima releja i kontaktora"

Nastavak članka:

Pronalaženje kvarova u relejno-kontaktorskim krugovima. 2. dio