8.4. Восстановление изоляции путем сушки

Причины увлажнения изоляции. Потеря влагостойкости вызывается возникновением трещин в поверхностном слое изоляции из-за различного теплового расширения меди обмотки и стали сердечника якоря. Опыты показали, что при пропускании через обмотку якоря тока, равного 70 % от номинального, медные проводники обмотки удлиняются на 0,35 мм больше, чем сердечник якоря. Защитная лаковая пленка толщиной 0,1÷0,2 мм, нанесенная на поверхность якоря, не может растянуться на величину, достаточную для компенсации осевого перемещения меди обмотки и стали сердечника, и поэтому трескается. Вначале трещины носят поверхностный характер, а при определенных условиях достигают верхних проводников обмотки. Впоследствии в эти трещины проникают вода и масло, загрязненные токопроводящими частицами, через которые происходит утечка тока, в дальнейшем приводящая к пробою изоляции.

Увлажнение изоляции, особенно у ТЭД, происходит большей частью зимой, вследствие их отпотевания при постановке в стойло в холодном состоянии. Практика показала, что при разности температуры наружного воздуха и воздуха на ремонтном стойле 30 С, на якоре образуется 2 кг влаги.

Требования на сушку изоляции:

– нагрев узла производить постепенно, со скоростью 10 С в час. В противном случае интенсивное выделение влаги приведет к разрушению изоляции;

–

Рис. 8.8. Кривые сушки изоляции

во время сушки необходимо измерять температуру t _С и сопротивление изоляции R_ИЗ обмотки через каждые 30 мин и строить кривые сушки (рис. 8.8);

– нельзя прекращать сушку при снижении R_ИЗ. Снижение сопротивления изоляции в начальный момент сушки вызывается интенсивным выделением влаги;

– сушка считается законченной, если t _С и R_ИЗ стремятся к постоянной величине в течение 2 последних часов;

– сушку электрическим током можно проводить, если R_ИЗ ≥ 0,05 МОм;

– нельзя превышать допустимую t _С, так как с повышением ее на 10 С скорость старения изоляции увеличивается вдвое.

Сушка изоляции в печах. В сушильных печах производится сушка изоляции машин после их разборки, до и после пропитки. Все печи делятся по методу повышения температуры в них на калориферные, аэродинамические, вакуумные, высокочастотные, индукционные. Печи должны быть оборудованы приборами для дистанционного контроля температуры изоляции и ее сопротивления.

Для получения максимально качественных показателей параметров изоляции ЦВНТиТ «Транспорт» г. Омск разработана специализированная сушильная камера «Суховей» с системой управления температурой нагрева и непрерывного контроля параметров изоляции обмоток в процессе сушки. Процесс сушки автоматически заканчивается именно в тот момент, когда параметры изоляции максимально высоки, т. е. закончился процесс полимеризации лака, но еще не начался процесс его искусственного старения. Система сушки «Суховей» контролирует все основные показатели, характеризующие качество пропитки: сопротивление изоляции обмоток; коэффициент абсорбции; возвратное напряжение. Контроль за технологическими операциями осуществляет контроллер, а параметры пишутся в электронную базу, данные из которой используются при формировании электронного паспорта.

Сушка изоляции ТЭД на ремонтном стойле. В этом случае к горловинам забора воздуха для охлаждения ТЭД локомотива подключаются патрубки, соединенные с источником горячего воздуха (температура воздуха 90 С, расход воздуха 10÷15 м³/мин). Через 1,5 ч калорифер отключают и обдувают ТЭД холодным воздухом. Такой «рваный» режим сокращает время сушки ТЭД (рис. 8.9).

Рис. 8.9. Сушка ТЭД на ремонтном стойле (план)

Сушка электрическим током. Сушка током электрических машин может осуществляться от постороннего источника или в режиме короткого замыкания. Сушку током от постороннего источника применяют тогда, когда не представляется возможность вращать якорь машины и имеется источник постоянного тока низкого напряжения. При этом на время сушки снимают крышки коллекторных камер и открывают вентиляционные отверстия электрических машин для свободного удаления влаги из машины и обмоток, а также проворачивают якорь. Сушку током короткого замыкания применяют в случаях, когда возможна работа машины в качестве генератора.

Сушка тягового генератора (ТГ). Сушку ТГ осуществляют от постороннего источника (рис. 8.10), для этого в цепь якоря и добавочных полюсов подключают источник постоянного тока U = 45÷50 В. Устанавливают ток генератора I_ТГ = 2000÷2500 А (при этом токе температура нагрева обмоток составит 70 С).

Рис. 8.10. Схема подключения тягового генератора для сушки изоляции от постороннего источника: ОНВ – обмотка независимого возбуждения; ОДП – обмотка добавочных полюсов; ПО – пусковая обмотка

При сушке изоляции током короткого замыкания цепь якоря и обмоток добавочных полюсов через выключатель замыкают накоротко (рис. 8.11). Запитывают независимую обмотку возбуждения через реостат большого сопротивления от независимого источника. Включают возбуждение при пониженной частоте вращения якоря ТГ, постепенно повышая ее и увеличивая возбуждение. Сушат изоляцию при частоте вращения, близкой к номинальной. При этом ток короткого замыкания не должен превышать 2800 А и генератор не должен искрить.

Сушка тяговых электродвигателей. При сушке изоляции от постороннего источника цепь якоря с обмоткой главных и добавочных полюсов питается напряжением, равным 0,1 U_НОМ (40÷50 В), а ток, необходимый для нагрева изоляции до температуры 70 С, устанавливают в пределах 360÷400 А. Разрешается в качестве источника тока использовать ТГ, при этом тепловоз затормаживают и периодически (не реже 2 раз в час) перекатывают.

Рис. 8.11. Схема подключения тягового генератора для сушки током короткого замыкания: ОНВ – обмотка независимого возбуждения; ОДП – обмотка добавочных полюсов; ПО – пусковая обмотка

Перед постановкой тепловоза в депо в холодное время года для подогрева ТЭД производят его передвижение с соблюдением следующего режима: Р_ТЦ = 0,15 МПа, V = 3 км/ч, I_ТГ = 2000÷2400 А. При температуре в помещении +10 С, а температуре атмосферного воздуха –20 С, время прогрева составит 50 мин.