Техническое обслуживание и текущий ремонт устройств автоматики и телемеханики

В соответствии с инструкцией по техническому обслуживанию и ремонту обору­дования тяговых подстанций, пунктов питания и секционирования электрифициро­ванных железных дорог предусматриваются следующие виды и периодичность работ на устройствах телемеханики:

- профилактический контроль (ежедневный контроль и периодический осмотр устройств 1 раз в 3 месяца);

- профилактическое восстановление с частичной проверкой 1 раз в год;

- профилактическое восстановление с полной проверкой 1 раз в 3 года.

Исходя из местных условий (интенсивное загрязнение, повышенная влажность, виб­рационные воздействия, устаревшие устройства и т.п.), допускаются дополнительные ос­мотры и ремонты, утвержденные приказом начальника дистанции электроснабжения.

Методы обслуживания устройств телемеханики (централизованный, децентра­лизованный и т.д.) определяется местными условиями и протяженностью телемехани­зированного участка. Устройства телемеханики обслуживаются работниками группы по телеуправлению, входящими в штат ремонтно-ревизионного участка с привлечением в отдельных случаях персонала тяговых подстанций.

Техническое обслуживание и ремонтные работы на диспетчерском пункте вы­полняются обычно дежурным электромехаником (кроме работ, требующих выполне­ния двумя лицами), работы на контролируемых пунктах выполняются не менее, чем двумя лицами.

Периодический осмотр проводится 1 раз в 3 месяца с целью выявления и предуп­реждения повреждений аппаратуры. При осмотре обращают внимание на положение переключателей, показания приборов, табло, сигнальных ламп. При периодическом осмотре целесообразно выполнять следующие работы:

- удаление пыли и грязи с поверхностей кожухов и стоек, со стенок блоков, монтажных жгутов, панелей выводов и разъемов;

- контроль за нагревом обмоток трансформаторов и дросселей блоков питания, электролитических конденсаторов, резисторов и т.д.;

- проверка состояния узлов аппаратуры — подтяжка болтов крепления блоков к каркасу и раме, проверка крепления трансформаторов и дросселей;

- принятие мер по снижению шума при работе блоков питания;

- осмотр рабочих контактов реле, кнопок, тумблеров и в случае их потемнения или подгара проведение чистки.

Объем периодического осмотра может быть увеличен, включая в него дополни­тельные работы, обусловленные специфическими особенностями конкретного устрой­ства телемеханики.

Ежедневно бригада телемеханики выполняет контроль исправности аппаратуры как на диспетчерском, так и на контролируемых пунктах. При этом устраняют замеченные за прошедшие сутки повреждения, передают на каждый КП по одной двухпозицион-ной команде и контролируют ее исполнение, опробуя по мере возможности телеуправ­ление теми объектами, которые предстоит переключать энергодиспетчеру во время смены. При осмотре контролируют напряжение блоков питания и состояние линий связи с помощью звукового усилителя любого типа.

Обычно ежедневный контроль исправности выполняется в начале рабочего дня. на некоторых дистанциях электроснабжения аналогичный контроль повторяют и в конце рабочего дня, особенно в пятницу, перед двумя неработающими днями.

Профилактическое восстановление с частичной проверкой проводится один раз в год для определения технического состояния аппаратуры и устранения возможных не­исправностей. Такая работа производится в три этапа.

Первый этап заключается в выполнении осмотра обесточенной аппаратуры и про­верке состояния узлов.

Внешний осмотр производится после снятия напряжения со стойки телемехани­ки, отключения блока питания и снятия предохранителей основного и резервного пи­тания. Выполняют все работы, входящие в объем периодического внешнего осмотра. После этого проверяют предохранители основного и резервного питания. Затем снима­ют разъемы со всех блоков, при этом следует убедиться в плотности их соединения и отсутствии натяжения проводов.

Внутренний осмотр выполняют после извлечения блоков из стоек и панелей, обращая внимание на недопустимость соприкосновения оголенных проводников, на прочность пайки в разъемных соединителях, отсутствие препятствий при установке и извлечении блоков. Проверяют состояние монтажных проводов блока согласования, целостность заземления экранированных проводов связи. Во всех блоках осматривают контактные ножи разъемных соединений и протирают их спиртовыми тампонами, очи­щая от грязи и продуктов коррозии.

Затем из блоков извлекают модули и с помощью пинцета проверяют прочность контактных соединений (пайку) печатного монтажа, слегка подергивая провода с внут­ренней стороны модуля. Особое внимание обращают на внешнее состояние элементов: вздутие и коробление краски на полупроводниковых элементах, почернение резисто­ров и т.п. Элементы с такими дефектами заменяют. Модули, в которых обнаружены неисправности, заменяют резервными, а неисправные — ремонтируют в лаборатории телемеханики, проверяют и испытывают не специальном стенде проверки аппаратуры телемеханики (СПАТ).

Контроль работы блока питания выполняют после удаления пыли и грязи, про­верки механического состояния блока, затяжки крепежных болтов, крепления транс­форматора, дросселей, конденсаторов, платы выпрямительных мостов. Особое внима­ние уделяется подгарам, потемнениям и разрушениям изоляции выводов трансформа­тора, что является признаком старения вследствие перегрузки. Специальным прибором проверяют исправность электролитических конденсаторов фильтров, предварительно разрядив их. Эталонным комбинированным прибором замеряют уровень всех напряже­ний блока питания и убеждаются в точности показания его вольтметра.

После проверки блока питания и установки предохранителей все блоки закрепля­ют в стойке или панели, подключают разъемы и подают напряжение.

Второй этап профилактического восстановления с частичной проверкой сводит­ся к контролю технических характеристик и электрических параметров под током. На втором этапе выполняются следующие виды работ:

- наблюдение за работой канала связи, включающего проверку на отсутствие ис­кажений тактовой серии и на равенство длительности импульсов и пауз, наблюдение за тактовой серией телесигнализации на выходе передатчика и за синусоидальностью формы кривой его выходного напряжения, контроль за равенством амплитудных зна­чений частотно-модулированных сигналов при передаче импульсов и пауз:

- оценка работоспособности узлов и блоков полукомплектов телемеханики явля­ется одним из основных видов работ при профилактическом восстановлении с частич­ной проверкой и заключается в проведении ряда наблюдений и проверок, выполняе­мых в строго определенной последовательности и зависящих от назначения и схемы проверяемого устройства;

- проверка действия автоматических устройств подключения резервного питания и контроль за работой аппаратуры при временном отключении основного питания.

Третий этап профилактического восстановления с частичной проверкой сводит­ся к опробованию действия устройств ТУ и ТС. Его проводят только при нормальном режиме питания, посылая двухпозиционные команды на каждый объект и проверяя телесигнализацию в полном объеме. Выходные цепи телеуправления подвергают про­верке только в случае обнаружения их неисправности в процессе опробования.

По окончании третьего этапа профилактического восстановления с частичной проверкой закрывают и пломбируют стойки или панели телемеханики, делают соот­ветствующие записи в паспортной карте и оперативном журнале. В суточной ведомо­сти фиксируют полную исправность отремонтированной аппаратуры после опробова­ния устройств ТУ и ТС дежурным энергодиспетчером и старшим электромехаником группы телемеханики.

Профилактическое восстановление с полной проверкой аппаратуры автоматики и те­лемеханики производят один раз в три года. При этом тщательно проверяют и регулиру­ют все устройства и устраняют обнаруженные неисправности. При этом выполняют все работы, предусмотренные профилактическим восстановлением с частичной проверкой.

На первом этапе по внешнему и внутреннему осмотру аппаратуры добавляется ряд операций, важнейшими из которых являются:

- проверка всех креплений, включая присоединения и пайки, уплотнения шка­фов и стоек;

- контроль исправности переключателей, тумблеров, кнопок и арматуры предох­ранителей;

- проверка наличия и целостности защитных заземлений.

На втором этапе работы, входящие в объем профилактического восстановления с частичной проверкой, дополняются рядом операций. Испытание изоляции цепей стойки, панели и блоков проводят мегаомметром на 500 В. Аналогичные испытания проводят для всех кабелей внешних присоединений от индивидуальных выходов цепей ТУ и ТС. Сопротивление изоляции во всех случаях должно быть не менее 0,6 МОм.

Контроль отсутствия связи с землей цепей напряжения питания выполняют с по­мощью вольтметра или осциллографа. При этом проверяют отсутствие связи с зазем­ленными частями аппаратуры цепей переменного напряжения 220 В и постоянного 110 В. Далее убеждаются в отсутствии связи цепей постоянного тока (U_к,U_б,U_см) блока питания с заземленными конструктивными элементами.

Профилактические испытания и замеры параметров полупроводниковых приборов и интегральных схем производят на специальных стендах, основным из которых явля­ется стенд проверки аппаратуры телемеханики (СПАТ). Замер параметров полупровод­никовых приборов и схем позволяет производить анализ их состояния и прогнозиро­вать возможность отказов этих элементов, особенно при увеличении периода эксплуа­тации и, следовательно, старения элементов. В случае обнаружения значительных от­клонений параметров схем и модулей производят проверку работы схемы, выявление и замену поврежденных элементов.

Контроль исправности блока питания кроме работ, входящих в объем частичной проверки, включает также замеры всех напряжений и профилактические испытания элементов. Замеры всех напряжений в трех позициях переключателей выполняют эта­лонным прибором, при этом проверяют точность показаний встроенного в блок воль­тметра. Проверка стабилизации напряжения на выходе блока питания производится при отклонениях напряжения на входе от 170 до 250 В (U_ном=220 В). При этом отклоне­ния выходных напряжений не должны превышать 10% от номинального. Проверяют также пульсацию выпрямленного напряжения, установив переключатель отпаек обмо­ток трансформатора в положение «Номинал». Пульсация выпрямленного напряжения не должна превышать 4% для U_к, 2% для U_см и 5% для U_сч.

Проверка исполнительных реле в блоке стойки ТМ производится после очистки от пыли, проверки механического состояния блока и исправности контактных соедине­ний и разъемов. В проверку реле входит измерение сопротивления изоляции цепей бло­ка, затем убеждаются в работоспособности механической системы реле.

Если в системе телемеханики в качестве исполнительных используют реле с гер­метическими магнитоуправляемыми контактами, то в процессе обслуживания этих реле нет необходимости проверять механическое состояние контактов, производить их чис­тку, регулировку. Обращают внимание только на целость стеклянной колбы и зазор между контактами.

Испытание блоков и модулей проводят в лаборатории телемеханики на специали­зированных стендах, например, СПАТ. С помощью этого стенда проверяют каналы связи телемеханики, контролируя их совместную работу и настройку фильтров. Модули для проверки извлекают из блоков. Прочность пайки контактных соединений печатно­го монтажа проверяют пинцетом путем подергивания. Поврежденные модули заменяют резервными и восстанавливают централизованно в мастерской телемеханики дистан­ции электроснабжения. Существует методика проверок и испытаний модулей на стен­дах СПАТ, позволяющая определять эксплуатационные запасы по основным парамет­рам полупроводниковых элементов в режимах, предусматривающих незначительные изменения питающих напряжений унифицированных блоков питания постоянного тока. Осуществляется проверка выпаяных элементов полупроводниковых схем.

Контроль работоспособности узлов и элементов электронных схем включает в себя практические проверки и испытания, производимые при профилактическом восста­новлении с частичной проверкой. Дополнительно проводятся испытания элементов схем в граничных режимах.

Третий этап профилактического восстановления с полной проверкой включает следующие виды работ.

Испытание схем в граничных режимах проводят, устанавливая переключатели на­пряжения питания унифицированных блоков питания поочередно в крайние положе­ния. Продолжительность работы в указанных режимах составляет 15 минут. Причем ра­ботоспособность схем проверяют опробованием при посылке трех различных команд на произвольно выбранные объекты. При этом наблюдают за функционированием эле­ментов по основным контрольным точкам, обращая особое внимание на сохранение работоспособности блока синхронизации и защиты. Во всех указанных режимах не дол­жно происходить ложного срабатывания объектов ТУ, неисполнения нормально при­нятых команд и появления недостоверной информации, не соответствующей действи­тельному положению объектов ТС.

Опробование телесигнализации и телеуправления в полном объеме начинается с проверки цепей общеподстанционной сигнализации при передаче сигнала непосред­ственно с контактов реле, являющихся датчиками ТС. Правильность передаваемой информации контролируют по воспроизведению соответствующего сигнала на диспет­черском щите ТС.

Далее проводят опробование всех объектов ТУ путем посылки на них двухпозиционных команд, при этом контролируют срабатывание исполнительных реле непосред­ственно у переключаемых объектов. Одновременно фиксируют своевременную переда­чу и устойчивое воспроизведение сигнализации о положении соответствующего объек­та после переключения по ТУ.

После окончания третьего этапа профилактического восстановления делают со­ответствующую запись в оперативном журнале и суточной ведомости энергодиспетче­ра, а также в паспортной карте устройства ТМ. Кроме того, заполняют бланк протоко­ла профилактического восстановления с полной проверкой.

Техническое обслуживание устройств автоматики и телемеханики заключается в выполнении в полном объеме работ, соблюдении технологий, обеспечивающих ее на­дежность и эффективность использования. Техническое обслуживание представляет собой совокупность организационных и технических мероприятий, направленных на поддер­жание в исправном состоянии систем автоматики и телемеханики.

Организационные мероприятия состоят в определении штата и обязанностей пер­сонала, выбора форм и методов обслуживания устройств (централизованный и де­централизованный и т.д.), обеспечения безопасности производства работ в условиях эксплуатации.

Технические мероприятия предусматривают контроль исправности аппаратуры, профилактическое обслуживание и восстановление исправности после повреждений, плановые работы по улучшению технических показателей устройств. Основные работы по техническому обслуживанию аппаратуры автоматики и телемеханики проводятся в лаборатории телемеханики, находящейся при энергодиспетчерском пункте или в мас­терской ремонтно-ревизионного участка.

В лаборатории имеется специальный испытательный стенд, позволяющий вы­полнять целый комплекс работ по наладке и ремонту устройств ТУ, ТС и ТИ, про­верке и настройке передатчиков и приемников каналов связи. В комплект приборов стенда СПАТ входят осциллографы для контроля серий ТУ-ТС, генераторы импуль­сов, частотометр

ЧЭ-32, миллисекундомер, милливольтметр, прибор для проверки устройств телемеханики ПТУ.

На смену ПТУ в настоящее время пришел эмулятор кодовых серий ЭКС-1. об­щий вид которого представлен на рис. 1. Эмулятор предназначен для формирования кодовых серий систем телемеханики «Лисна» и МСТ-95 при проведении наладочных и ремонтных работ. Эмулятор выполнен на базе микропроцессора. Для выбора режимов работы и параметров кодовых серий эмулятор снабжен кнопками (блок 4x4). Информа­ция о выбранном режиме и параметрах кодовой серии отображается на жидкокристал­лическом индикаторе (ЖКИ). С помощью кнопок задаются номера кодируемых им­пульсов и пауз. Имеется дополнительный режим, которого не было в ПТУ — эмуляция работы шкафа КПР. В этом режиме на эмулятор необходимо подать кодовую серию от приемного устройства ТС ДПР, после чего можно кодировать ответные импульсы, по­ступающие на это устройство, как если бы шкаф КПР был действительно включен.

Рис. 1. Эмулятор кодовых серий

Наладка ЧМ приемников и передатчиков системы «Лисна» обычно производится на стенде СПАТ. Для проверки и настройки приемников и передатчиков системы теле­механики МСТ-95, а также модернизированных на их базе передатчиков и приемников системы «Лисна» предназначено устройство для наладки приемников и передатчиков ЧМПП (рис. 2). Оно позволяет обеспечить режим совместной проверки приемников и передатчиков в паре.

Рис. 2. Устройство для наладки ЧМ-приемников и передатчиков

Устройство выполнено в металлическом корпусе. Все органы управления и разъе­мы для подключения приемников и передатчиков расположены на лицевой панели. В комплект устройства входят соединительные кабели для подключения приемников и передатчиков.

Включение питания устройства осуществляется тумблером «Сеть». При этом заго­рается светодиод «Сеть». Питание приемника и передатчика системы «Лисна» включа­ется тумблером «24 В», а системы МСТ-95 — тумблером «±12 В». Наличие питания 24 В сигнализируется светодиодом «24В», а питания 12 В — светодиодами «+12 В» и «-12 В».

Два светодиода «Вых. ТБ» позволяют визуально контролировать работу приемника. Они подключаются к выходам телеблокировки приемника.

Переключатель и тумблер «Канал № АБ» служат для выбора номера канала: пере­ключателем включаются десятки, тумблером — единицы числа, соответствующего но­меру канала.

Группа кнопок «Девиация» служит для выбора необходимого отклонения генери­руемой частоты от среднего ее значения, а тумблер «ЧМ» включает частотную манипу­ляцию с девиацией ±45 Гц, независимо от положения кнопок «Девиация». При этом светодиод «ЧМ» сигнализирует о включении режима «ЧМ».

Тумблер «Скорость» задает частоту манипуляции 25 или 50 Гц. Группа кнопок «—45», «+45», «Мод», «Блок» определяет режим работы передатчика.

Тумблеры «Вид сигнала» устанавливают скважность сигнала манипуляции и его вид:

«1:1» — все элементы серии короткие и равны между собой; «1:5» — чередуются короткий и длинный элементы серии, причем, «И» — удлиняется импульс, «П» — удлиняется пауза.

Ручки «Грубо», «Точно» служат для регулирования уровня сигнала на входе при­емника. Тумблер «Совместная работа» обеспечивает переключение входа приемника с внутреннего генератора устройства на выход передатчика.

Приборы для наладки и технического обслуживания

Первичную наладку электронной аппаратуры автоматики и телемеханики и контроль за ее работой в процессе эксплуатации производят с помощью раз­личных приборов и аппаратуры. Наряду с приборами широкого назначения — осциллографами, генераторами частоты, измерительными мостами, магазинами емкостей, тестерами и др., — позволяющими контролировать многие процес­сы и режимы работы аппаратуры, для обслуживания конкретных систем авто­матики и телемеханики транспортных энергетических объектов разработаны специализированные приборы и устройства. Эти приборы в связи с необходи­мостью обслуживания аппаратуры, рассредоточенной на значительных рас­стояниях, выполняют малогабаритными. Они приспособлены для переноски.

Малогабаритный осциллограф «Луч» применяют для получения видимого изображения низкочастотных процессов, происходящих в устройствах авто­матики и телемеханики. Используя его, можно наблюдать изображение серии импульсов отдельных блоков и устройства в целом.

Правильность кодирования серий телеуправления и телесигнализации (число импульсов и пауз, их размещение и длительность) можно также конт­ролировать прибором, применяемым для аналогичных целей в устройствах связи, — ондулятором. С помощью ондулятора осуществляют графическую запись серий на телеграфную ленту и по этой записи анализируют работу устройств.

Прибор ПТУ применяют при настройке устройств телеуправления и теле­сигнализации. Он предназначен для получения импульсных серий ТУ и ТС различных комбинаций, что достигается установкой съемных штеккеров в гнезда прибора. При наладке стойки или шкафа телемеханики прибор подклю­чают на место приемника с помощью разъема и путем кодирования различных серий проверяют правильность срабатывания исполнительных реле.

При наладке, а также при отыскании неисправностей в стойках телемеха­ники типа КПМ для получения кодированных серий можно использовать спе­циальную приставку ПКС. Она позволяет создать серии импульсов непосредст­венно на проверяемой стойке с помощью передающего устройства телесигнали­зации проверяемой стойки. Ее применение исключает необходимость многократ­ной посылки приказов с диспетчерского пункта на контролируемый, что об­легчает и ускоряет проверку стойки.

Прибор ПТД предназначен для проверки параметров полупроводниковых транзисторов и диодов перед установкой их в схему при замене поврежденных или отбракованных в результате профилактической проверки деталей. Такая проверка позволяет убедиться в соответствии техническим нормам характери­стики вновь устанавливаемой детали. Прибором можно измерить прямое и об­ратное падения напряжения и обратный ток диодов, определить статический коэффициент усиления по току в режиме насыщения транзисторов, замерить нулевой ток коллектора, ток утечки между эмиттером и коллектором.

Прибор ПСЭ используют для контроля характеристик сигнальных элемен­тов — безнакальных тиратронов МТХ-90, устанавливаемых в щитах телесиг­нализации. Им измеряют минимальное напряжение зажигания тиратрона по основному аноду, напряжение зажигания по сетке, напряжение горения. За­тем полученные результаты сравнивают с техническими нормами. Прибором ПТС осуществляют проверку качества изготовления сердечника и исправности обмотки тороидальных трансформаторов с прямоугольной петлей намагничи­вания. Проверка производится сравнением соотношения импульсов сигнал/по­меха испытуемого трансформатора с эталонным.

Прибор КГИ предназначен для настройки приемников и передатчиков ка­налов связи аппаратуры телемеханики. Он включает в себя генератор прямо­угольных импульсов, кварцевый генератор, усилитель звуковых частот, а так­же блок питания.

При выезде на линейные объекты для устранения неисправностей и выпол­нения профилактических работ ремонтный персонал должен иметь соответствующие приборы, комплект проверенных запасных деталей и исправных моду­лей, а также набор необходимых инструментов. Так, для ремонта необходимы электрический паяльник, пинцеты, отвертки разных размеров, кусачки, плос­когубцы, гаечные ключи, надфили, приспособления для регулировки реле, граммометр, набор щупов.

Текущий ремонт устройств автоматики с полной проверкой, а также ремонт и последующую настройку отдельных блоков телемеханики при невозможности восстановления их на месте осуществляют централизованно. В ремонтном цехе создают специализированные стенды и лаборатории, оснащенные приборами и приспособлениями, необходимыми для быстрого отыскания повреждений, ремонта и последующей регулировки аппаратуры и приборов.

Лаборатория для проверки и ремонта электронных устройств автоматики и телемеханики обычно размещена рядом с помещением энергодиспетчерско­го пункта и оборудована специальным стендом СП AT. На стенде смонтированы все необходимые для комплексной проверки приборы, что позволяет произво­дить испытания блоков телемеханики и отдельных модулей, наладку приемни­ков и передатчиков и их совместную работу, проверку ключей управления и характеристик реле. На стенде возможно также проверить линию связи и ап­паратуру каналов связи телемеханики, находящихся в работе. С этой целью ли­нии связи ТУ и ТС заведены непосредственно на стенд, что позволяет измерять уровни сигналов в линии и электрические параметры самой линии: омическое сопротивление, асимметрию сопротивлений проводов, сопротивление изоля­ции.