Глава 2 Диагностика неисправностей и технология их устра нения.

2.1.Основные неисправности цепей преобразовательных установок

К характерным повреждениям сило­вых цепей полупроводниковых преобразовательных установок относятся:

• сквозной пробой плеч выпрямительных установок

• одиноч­ный пробой диода или тиристора

• повышенный обратный ток диода или тиристора

• обрыв цепи внутри диода или тиристора

• нестабиль­ность характеристик

• механические повреждения

• повреждения ре­зисторов и конденсаторов.

Сквозной пробой плеча представляет собой выход из строя всех последовательно соединенных диодов или тиристоров с полной по­терей ими диодных свойств вследствие перегрузки их их потоку. В контуре протекает повышенный ток, который опасен для оборудования данной цепи и вентилей исправного плеча выпрямительной установки.

В случае одиночного пробоя ток через выпрямитель может про­ходить в прямом и обратном направлениях. Причиной может быть потеря вентильных свойств р-n переходом, перекрытие пластины по боковой поверхности; повышенный обратный ток при напряжении, превосходящем напряжение лавинообразования; перегрев р-n пере­хода из-за больших токовых нагрузок.

При обрыве цепи внутри диода или тиристора ток не проходит ни в прямом, ни в обратном направлении. В большинстве случаев причиной обрыва является нарушение спая нижней вольфрамовой или молибденовой пластины с корпусом, обусловленное разными температурами коэффициентами расширения вольфрамовой пла­стины и медного корпуса диода при их нагревании.

Нестабильность характеристик диода проявляется при потере герметичности и нарушении технологии изготовления. В некоторых случаях из-за нестабильности характеристик резко увеличивается обратный ток вентилей.

Механическим повреждениям подвергаются диоды, тиристоры и детали их крепления, а также вспомогательные элементы рези­стора, конденсаторы и др. У диодов и тиристоров возможны вмя­тины корпуса, повреждение резьбы хвостовика, ослабление крепле­ния корпуса к охладителю, обрыв жил провода, изгиб ребер охла­дителя, повреждение изолятора и др. У вспомогательных элементов наблюдается обрыв цепи резисторов, коробление элементов, пере­горание спирали, пробой конденсаторов, нарушение пайки в местах соединения и др.

По наружной части преобразовательных установок может быть ослабление крепления шин и кабелей, блоков полупроводниковых диодов и тиристоров, панелей вспомогательных элементов, повреж­дение заземления отдельных шкафов или всей установки. У преоб­разовательных установок ВИП могут быть повреждены элементы блоков формирования импульсов (БФИ), импульсных трансформа­торов (БИТ), выравнивания напряжений (БВН), индуктивных де­лителей напряжения.

2.2.Ремонт выпрямительной установки со снятием с эпс

Выпря­мительную установку снять с ЭПС, продуть и осматреть с целью выявления неисправных элементов в специализированном отделении. Для этого снять люки над шкафами. Отсоединить кабели и шины электрического монтажа и кабели заземления кар­касов шкафов вентиляционные патрубки воздушного охлаждения. При снятии и транспортировании шкафов не следует допускать ударов и резких толчков. Очищать волосяными щетками и сал­фетками, увлажненными в бензине, все доступные поверхности, изо­ляторы диодов и изоляционные прокладки, особо обращая внима­ние на поверхности ребер охладителей.

Перед началом осмотра необходимо ознакомиться с записями в журнале технического состояния Ту-152. Осматривать каркасы шкафов, шинный монтаж их, брезентовые уплотнения, текстолитовые прокладки и клицы. Производить проверку диодов или пробой без снятия их с установки и без отсоединения гибких выводов. Для этого используют упрощенный пробник, питаемый от ис­точника постоянного тока 110 или 50 В через резистор сопротив­лением 10 или 5 кОм. При исправном диоде показания вольтметра не изменяются. Если диод пробит, то стрелка вольтметра устано­вится на нуль.

Проверить обрыва внутренней цепи вентилей выполняют без съе­ма их с установки и отсоединения проводов. К плечу прикладыва­ют напряжение переменного тока до 20 В. Начиная с нуля напря­жение плавно увеличивают, пока ток ветви не достигнет 5-15 А. Индикатором проверить наличие тока в каждой параллельной ветви.

Отсутствие тока в какой-либо ветви указывает на наличие вен­тиля с обрывом цепи. Поврежденный вентиль определяют путем поочередного закорачивания к

аждого вентиля до тех пор, по­ка в ветви не появится ток. Мож­но создавать электрическую цепь через каждый вентиль; отсут­ствие тока в цепи укажет на не­исправность вентиля. Можно пользоваться схемой, при этом«+» вольтметра следует подсоединять к катоду (шунту) диода, а «-» - к аноду (охладителю).

На участке, содержащем диод с обрывом внутренней цепи, вольтметра не покажет уменьшение напряжения.

Проверить обратный ток вентилей без изъятия их из блока выпрямительной установки. Шунты отсоединить и проверить с помощью пробника, подключая его концы поочерёдно к каждой ветви вентилей. По миллиамперметру определяют суммарный обратный ток всех вентилей ветви. Если ток больше 3 мА при напряжении 50-100 В, то это указывает на наличие в ветви вентиля с повышенным обратным током. Дефектный вентиль определяют путём последовательной проверки каждого вентиля колонки. У неисправного вентиля обратный ток будет больше 1 мА при напряжении 50-100 В. Обратный ток вентилей в холодном состоянии измеряют пробником. Переключатель I7 устанавливают в положение II, а концы пробника Х1, Х2 под­ключают поочередно к каждому вентилю.

Вентиль с повышенным обратным током снимают с установки и ввертывают моментным ключом в гнездо нагревательной печи, где его нагревают до температуры (140±5) ° С. Затем вновь заме­ряют_ обратный ток. При номинальном напряжении для данного класса (800 В для 8-го класса) обратный ток не должен превышать 1а мА.

Проверку тиристоров на обратный ток при комнатной темпера­туре корпуса можно произвести пробником. Обратный ток тиристоров Т2-320 и Т-500 не должен превышать 40-50 мА. Неисправный вентиль или тиристор заменяют.

Перед снятием вентилей отсоединяют гибкие провода и специ­альным ключом отвертывают вентиль. Для этого надевают торцо­вую насадку на вентиль. В квадратное отверстие вставляют специ­альную головку без моментного приспособления и аккуратно пово­рачивают рычаг ключа против часовой стрелки. Если для отвора­чивания вентиля требуются большие усилия, - то ослабляют креп­ление контактной пластины (вывертывают винты). Если и это не помогает, то в исключительных случаях удлиняют рычаг ключа специальной трубой. При этом общая длина рычага не должна пре­вышать 500 мм. В выпрямительных установках применяют вентили определенного класса. Не разрешается применять вентили пони­женного класса. Падение напряжения на вентиле и его класс опре­деляют по журналу или ведомости испытаний.

Перед установкой вентиля производят подготовку посадочного места в охладителе. Резьбовое отверстие охладителя, посадочное место токосъемной пластины, основание и резьбу вентиля тщатель­но протирают и покрывают тонким слоем смазке ЦИАТИМ-201. Вентиль вручную ввертывают в охладитель. Окончательную затяж­ку производят моментным ключом до тех пор, пока головка ключа не станет давать щелчки.

Закончив затяжку, удаляют лишнее масло, проверяют поверх­ность прилегания основания вентиля к контактной пластине и пла­стины к охладителю. Плотность прилегания проверяют щупом тол­щиной не более 0,03 мм. Проверку плотности затяжки диодов производят сразу после проверки их на обратный ток, пока отсое­динены все гибкие выводы. Поверхность прилегания должна быть эге менее 75% всей площади. Гибкий вывод не должен иметь по­врежденных жил, а наконечник должен плотна прилегать к кон­тактной поверхности.

Для замены тиристоров таблеточной конструкции необходимо снять с установки ВИП блок тиристоров. Для снятия блока отсое­диняют все гибкие вы воды от шин тиристора и подходящие к блоку провода. Отвертывают болты, крепящие блок тиристора к несущим панелям плеча ВИП. Ослабляют крепежные болты соседнего бло­ка тиристоров, находящегося в этом же ряду па вертикали. Берут блок за ручку и вынимают его из плеча. Для снятия неисправного тиристора с этого блока отпаивают провода с анода диода в цепи управляющего вывода; снимают диод цепи управляющего вывода и резиновые уплотнения с силовых шинных выводов тиристора. От­вертывают гайки, крепящие тиристор к панели блока.

Перед постановкой тиристора с охладителем укладывают по­верх охладителя тиристора тонкую стеклотекстолитовую проклад­ку. Устанавливают на тиристор стеклотекстолитовую панель блока. Закрепляют тиристор на панели четырьмя гайками с применением простых и пружинных шайб и надевают резиновые уплотнения на шинные силовые выводы тиристора. Таблеточный тиристор снима­ют с нормированным усилием. Большое усилие может привести его а повреждению, а меньшее к перегреву. Управляющий вывод ти­ристора крепят на втулке диода. Провод от резистора подсоединяют к аноду диода. Устанавливают блок тиристоров на свое место в плече ВИП и крепят к несущим панелям. Подсоединяют к тири­сторам и вспомогательным элементам установленного блока сетевые гибкие выводы, провода цепи управляющего вывода и провода к резистором связи.

Для снятия поврежденного резистора паяльником мощностью не более 50 Вт отпаивают соединительные провода от контактных выводов. Отвинчивают шпильки крепления держателей резисторов. Снимают пружинные, изоляционные и контактные шайбы. Резистор снимают и в обратном порядке устанавливают исправный. Соеди­нительные провода к контактным выводам припаивают припоем ПОССу 61-0,5. Места пайки покрывают лаком НЦ-62.

Для замены конденсатора отпаивают подводящие провода. Снимают крепящие скобы и изоляционные прокладки, а затем и кон­денсатор. Исправный конденсатор устанавливают в обратном по­рядке. Подводящие провода припаивают к контактным выводам припоем ПОССу 61-0,5. Если доступ к конденсаторам и резисторам затруднен, то снимают крепление панели и выдвигают ее.

Поврежденный охладитель выпрямительно-инвентарного преобразователя заменяют. Отсоединяют монтажные провода, гибкие выводы тиристоров снимаемого блока и вентилей соседних блоком от заменяемого охладителя. Отгибают стопорные шайбы и отвер­тывают гайки с крепежных шпилек. Вынимают блох. Отвертывают гайки со шпилек блока, снимают поврежденный охладитель и уста­навливают исправный. Если установке мешают резисторы, конден­саторы и другие детали, их отсоединяют. После установки блока охладителей вентили крепят моментным ключом.

Проверить и осматреть состояние гибких выводов тиристоров. При обрыве жил более 15% площади сечения тиристор заменяют. Место постановки протирают ветошью, увлажненной в бензи­не, и покрывают тонким слоем смазки ЦИАТИМ-201. Резисторы, конденсаторы, диоды с надломленными контактными вы водами, поврежденными корпусами (трещины, вмятины и т. п.) заменить.

Для проверки вспомогательных элементов выпрямительной установки (резисторов R_ш, R, конденсаторов С) сначала визуально определяют состояние выводных проводов, выявляют наличие ме­ханических повреждений (вмятин, трещин и оплавлений) . Затем отсоединяют провода, ведущие к вспомогательным элементам, и разделяют цепи R_ш и RС. Проверку производят согласно схеме. Проверяя резисторы R_ш, переключатель пробника устанавливают в положение I. Концы про­водов Х1, Х2 подключают к выводам каждого рези­стора и наблюдают за показанием вольтметра. При исправном ре­зисторе показание уменьшается. Если напряжение не уменьшается, то в резисторе обрыв. Резное падение напряжения указывает на короткое замыкание в цепи резистора.

При проверке цепочек 1С переключатель пробника устанавли­вают в положение II Концы проводов Х1, Х2 поочередно подключают к каждой цепочке. Кратковре

а

менное отклонение стрелки вольтметра в сторону уменьшения напряжения указывает на исправность цепочки RС (исправны резистор и конденсатор). Если стрелка вольтметра неподвижна, то имеется обрыв цепи или не снят заряд с конденсатора. Конденсатор следует разрядить и повторить замер. При пробое конденсатора стрелка вольтметра устанавливается на нуль и в первоначальное положение не возвращается.

Сопротивление изоляции выпрямительных установок проверяют мегомметром напряжением 2500 В при закороченных вентилях. Сопротивление изоляции между токоведущими частями и корпусом должно быть не менее 30 МОм, между охладителями и стягивающими шпильками, ме­жду шпильками и корпусом для электровозов — не менее 10 МОм. Перед началом замеров все выводные шины следует соединить между собой перемычками накоротко и оградить испытуемый шкаф установки для безопасности работающих.

Обнаружив шпильку с пониженной изоляцией, разбирают эле­мент блока. Предварительно отсоединяют шунты вентилей и другие токоведущие части. Отгибают стопорные пластины, отвертывают гайки и снимают блок. Разобрав блок, снимают со шпилек охла­дители с вентилями, дистанционные прокладки, заменяют повреж­денную изоляционную трубку. Собирают блок, устанавливают на место и вновь проверяют сопротивление изоляции.

Испытание электрической прочности изоляции токоведущих ча­стей относительно корпуса производят при закороченных диодах и тиристорах. Соединяют перемычками входные и выходные сбор­ные шины плеч установок. Напряжение, подаваемое от источника переменного тока частотой 50 Гц, плавно повышают от 1400 В в течение 10 с до испытательного напряжения. Это напряжение вы­держивают в течение 1 мин, плавно снижают до 1400 В и отклю­чают источник. Значения испытательного напряжения приведены паспортах и в зависимости от типа установка колеблются от 5 -з 9 кВ. Ремонтируют каркасы шкафов выпрямительной установки. Восстанавливают поврежденную или утраченную окраску сборных лан, жгутов и проводов. Шины окрашивают в те же цвета, такими они были окрашены ранее. Жгуты окрашивают эмалью ГФ-92-ХС.

Отремонтированную и проверенную выпрямительную установку устанавливают на ЭПС. Закрепляют и затягивают все крепящие летали, устанавливают и крепят детали уплотнения и воздушного охлаждения. Подсоединяют силовые кабели и провода управления. Поверяют надежность крепления заземляющих шин или шунтов.

Проверяют скорость воздушного потока непосредственно в воз- душных каналах охлаждения охладителей преобразовательных установок с помощью микроманометра. При необходимости систе­му охлаждения разбирают, осматривают и ремонтируют.